架构中已经消除了第一个DC/DC变换级。
[0158]而且，如图5所示，在根据本发明形成的PV模块中，电流是较低的，这使得可以减小PV模块的导体的损耗且因此减小这些导体的横截面。
[0159]此外，模块的并联连接配置可以具有PV系统的对遮蔽的更好的鲁棒性，例如在一个或多个模块不亮的情况下。最后，在模块显示有缺陷的情况下，可以用具有相等电压的模块替换有缺陷的模块，而不中断PV系统的工作。
[0160]现在将通过以下示例描述本发明，以下示例明显地通过说明性方式给出且不限制本发明。
[0161]示例
[0162]?.熔体浴的制备
[0163]用电子级的硅电荷制备熔体浴，向熔体浴中添加硼和锑的掺杂晶圆，使得初始的熔体浴呈现出每立方厘米5 X 117个锑原子和每立方厘米1.9 X 10 16个硼原子的含量。
[0164]i1.η掺杂娃层和D掺杂娃层的牛长
[0165]利用切克劳斯基拉晶法来进行硅的生长。
[0166]通过控制支撑初始籽晶的杆的拉晶速度来调整凝固的速度。
[0167]贯穿整个凝固周期，支撑籽晶的杆的旋转速度被固定在每分钟15转。
[0168]杆的拉晶速度被设置在9.8 μ m/s的瞬态的所谓的放肩阶段使形成的固体能够从籽晶的直径转到对于晶体所选的直径，在该情况下为6〃_或150_，并且在整个凝固周期上，该直径保持恒定。
[0169]一旦达到公称直径，就将拉晶速度保持在9.8 μπι/s达30秒，以形成补偿区，然后将拉晶速度减小至3.8 yrn/s的值。
[0170]使晶体以该3.8 μ m/s的值生长13150秒，这可以凝固5cm的ρ型区。
[0171]然后将拉晶速度设置在9.8 μπι/s达30秒，以再一次形成补偿区。
[0172]然后，将拉晶速度增大至25.4 μ m/s达1900秒，以生长4.8cm的η型区。
[0173]通过考虑瞬变现象，η材料和ρ材料之间的过渡区的长度约为400 μ m。
[0174]再一次重复该周期(9.8 μ m/s_30s、3.8 μ m/s_13150s、9.8 μ m/s_30s 和 25.4 μ m/s-1900s)，然后将拉晶速度设置在9.8 yrn/s，直到凝固周期结束。
[0175]ii1.晶圆的切割
[0176]当完成生长过程时，将铸块切割(使用SiC的颗粒作为磨蚀剂的传统切割方法)成250 μπι厚且20cm长的薄片，获得的晶圆包括通过补偿区分离和划界的两个ρ型区和两个η型区。
【主权项】
1.一种用于制造具有竖向多结(2)的单块硅晶圆(10)的方法，所述竖向多结(2)呈现η掺杂区和P掺杂区的交替，所述方法至少包括以下步骤: i)提供液浴(100)，所述液浴(100)包含硅、至少一种η型掺杂剂和至少一种P型掺杂剂； ?)通过改变对流-扩散参数以使η掺杂硅层(101)和P掺杂硅层(102)的生长交替，以在方向(I)上定向地凝固所述娃；以及 iii)平行于所述方向(I)，切割在所述步骤ii)完成时所获得的多层结构的薄片(104)，从而获得预期的所述晶圆(10)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，利用拉晶法，特别地利用切克劳斯基拉晶法或布里奇曼拉晶法，来进行凝固所述硅的所述步骤ii)。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述P型掺杂剂选自硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锌(Zn)及其混合物，特别地为硼。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述η型掺杂剂选自磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、锡(Sn)及其混合物，特别地为锑。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述P型掺杂剂为硼且所述η型掺杂剂为锑。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述步骤ii)包括:在η掺杂硅层(101)和P掺杂硅层(102)的生长之间，生长中间层(103)，所述中间层(103)呈现大于或等于80Ω.ηι的电阻率，特别地大于或等于400 Ω.ηι的电阻率，优选地大于或等于2000 Ω.πι的电阻率。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，借助所述硅的凝固速率的变化来进行步骤ii)中的所述对流-扩散参数的变化，特别地，所述凝固速率的变化至少在有利于所述η掺杂娃的生长的值V1和有利于所述P掺杂娃的生长的值V 2之间。
8.如前一项权利要求所述的方法，其中，利用拉晶法进行步骤ii)中的所述硅的凝固，借助拉晶速度的控制来调整所述硅的所述凝固速率。
9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，通过根据循环V!-V3-V2-V3-的重复改变所述硅的所述凝固速率来进行所述步骤ii)，V1是有利于所述η掺杂硅的生长的速率，V 2是有利于所述P掺杂硅的生长的速率，以及V3是有利于所述中间层的生长的速率且为V #口^之间的中间值。
10.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，借助所述液浴的搅动程度的变化来进行步骤ii)中的所述对流-扩散参数的变化，特别地，所述搅动程度的变化至少在有利于所述η掺杂娃的生长的值B1和有利于所述P掺杂娃的生长的值B 2之间。
11.如前一项权利要求所述的方法，其中，使用搅动系统调整所述液浴的所述搅动程度，特别地，通过使用交变磁场的切克劳斯基型拉晶法中晶体和/或坩祸的强制旋转，旋转或滑动机械叶片、螺旋桨或圆盘，来调整所述液浴的所述搅动程度。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述步骤ii)期间，将固体或液体形式的硅以使得其能够补偿随着硅的凝固所述液浴中的η掺杂剂和P掺杂剂的富集的量添加到所述液浴中。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，调整在步骤ii)中对于所述η掺杂硅和所述P掺杂硅的凝固的各自的时间，使得在所述步骤ii)完成时所形成的所述η掺杂层(101)和所述P掺杂层(102)彼此独立地呈现至少2mm的厚度，特别地从2mm到1cm的厚度，更特别地从5mm到5cm的厚度。
14.一种具有竖向多结(2)的单块硅晶圆(10)，所述竖向多结(2)在至少一个竖向切割平面上呈现η掺杂区(11)和P掺杂区(12)的交替，每个所述区在所述晶圆的整个厚度(e)上延伸且在所述切割平面上具有至少2mm的宽度(LpL2)。
15.如前一项权利要求所述的晶圆，其特征在于，所述晶圆根据如权利要求1至13中任一项所限定的方法而形成。
16.如权利要求14或15所述的晶圆，其中，所述η掺杂区(11)彼此独立地呈现从114CnT3到10 17CnT3的电子型电荷载流子密度，特别地从5 X 10 14CnT3到5 X 10 16CnT3的电子型电荷载流子密度。
17.如权利要求14至16中任一项所述的晶圆，其中，所述η掺杂区彼此独立地在所述切割平面上呈现从2mm到1cm的宽度(L1)，特别地从5mm到5cm的宽度(L1)。
18.如权利要求14至17中任一项所述的晶圆，其中，所述P掺杂区(12)彼此独立地呈现从114CnT3到10 17CnT3的空穴型电荷载流子密度，特别地从5X10 14CnT3到5X10 16CnT3的空穴型电荷载流子密度。
19.如权利要求14至18中任一项所述的晶圆，其中，所述P掺杂区彼此独立地在所述切割平面上呈现从2mm到1cm的宽度(L2)，特别地从5mm到5cm的宽度(L2)。
20.如权利要求14至19中任一项所述的晶圆，其中，所述η掺杂区(11)和所述P掺杂区(12)通过至少一个中间区(13)而彼此分离，所述中间区(13)呈现大于或等于80Ω -m的电阻率，特别地大于或等于400 Ω.πι的电阻率，优选地大于或等于2000 Ω.πι的电阻率。
21.如权利要求20所述的晶圆，其中，所述中间区(13)中的每个中间区在所述切割平面上呈现从50 μ m到5_的宽度(L3)，特别地从100 μ m到500 μ m的宽度(L3)。
22.如权利要求14至21中任一项所述的晶圆，其中，所述晶圆呈现从100μ m到500 μ m的厚度(e)，特别地从150 μ m到300 μ m的厚度(e)。
23.如权利要求14至22中任一项所述的晶圆，其中，所述晶圆在所述切割平面上呈现从1cm到30cm的总长度(L)，特别地从15cm到20cm的总长度(L)。
24.一种光伏设备，包括根据权利要求14至23中任一项所限定的硅晶圆。
25.一种光伏系统，包括多个串联和/或并联连接的如权利要求24所述的光伏设备，从而允许调整与所述系统相关联的逆变器的输入电压。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造包括多个竖向结(2)的单块硅晶圆(10)的方法，多个竖向结具有n掺杂区和p掺杂区的交替，该方法至少包括以下步骤：(i)提供液浴(100)，该液浴包括硅、至少一种n型掺杂剂和至少一种p型掺杂剂；(ii)以在方向(I)上定向地凝固该硅，改变其对流-扩散参数以使交替n掺杂硅层(101)和p掺杂硅层(102)的生长交替；以及(iii)平行于该方向(I)，切割在步骤(ii)结束时所获得的多层结构的薄片(104)，从而获得预期的所述晶圆(10)。
【IPC分类】H01L31-047, H01L31-068, H01L31-18, H01L31-0352, C30B29-06, C30B15-04
【公开号】CN104797745
【申请号】CN201380057606
【发明人】让-保罗·加朗代, N·尚特勒伊, A·法谢洛, E·皮拉特, Y·维舍蒂
【申请人】原子能与替代能源委员会
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年9月3日
【公告号】EP2893058A1, US20150249173, WO2014037878A1