単結晶シリコン太陽電池とその製造法

次に太陽電池の一般的原理の説明のためではなく、各論として単結晶シリコン太陽電池をとりあげます。

単結晶というのは、全体が大きな結晶となった、非常に規則的なシリコン（ケイ素）原子の集合体です。

この単結晶を作るため、ジーメンス法というプロセスでポリシリコン（多結晶シリコン）を作ります。

具体的には、金属シリコンと塩酸とを反応させてシラン系ガス（トリクロロシランなど）を作り、それを還元・熱分解するというものです。

そのポリシリコンを1500℃程度で溶解し、円柱型の容器内でゆっくり回転させながら引き上げます（引き上げ法）。

これにより単結晶シリコンインゴットというものができます。

次にその円柱形のインゴットを、大きなハムを薄く切るように、200～300マイクロメートル程度の厚さで切断します。

そして表面を研磨し、シリコンウエハーができあがります。

そこにホウ素などを入れて全体をｐ型半導体とした後、片側の面だけからリンを拡散させ、そちらを薄いｎ型半導体にします。

当然その境界にはｐｎ接合ができます。

あとはそれぞれに電極をつけてできあがりです。

ただし電極が光をさえぎっては意味がありませんから、ｎ型の方は面積の小さい電極（表面電極）を使い、そちら側から太陽光を当てます。

ｐ型の方の裏面電極は一様に広がっていてかまいません。

また表面電極とｎ型半導体との間には反射防止膜をはさみます。