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WO2008000332A1 - Silizium-solarzellen mit lanthaniden zur veränderung des spektrums und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Silizium-solarzellen mit lanthaniden zur veränderung des spektrums und verfahren zu deren herstellung Download PDF

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WO2008000332A1
WO2008000332A1 PCT/EP2007/004807 EP2007004807W WO2008000332A1 WO 2008000332 A1 WO2008000332 A1 WO 2008000332A1 EP 2007004807 W EP2007004807 W EP 2007004807W WO 2008000332 A1 WO2008000332 A1 WO 2008000332A1
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WO
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lanthanides
silicon material
silicon
layer
solar cells
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PCT/EP2007/004807
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Dirk Habermann
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Schmid Technology Systems GmbH
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Schmid Technology Systems GmbH
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the invention relates to a method for doping silicon material for solar cells and silicon material which has been doped with a corresponding method, as well as solar cells made from such a silicon material.
  • silicon Due to the property of silicon as an "indirect semiconductor", it has only a weak light-emitting property at room temperature. Only at temperatures around 20 K is an intense electroluminescence detectable. In contrast, the good absorption property of silicon in the wavelength range of 400-1200 nm is the basis, which makes it particularly suitable as a starting material for photovoltaic processes.
  • Silicon doped with the elements boron and phosphorus has a characteristic light absorption.
  • Characteristic feature of the Lanthanide is the almost complete shielding of the unpaired electrons of the 4f orbitals from the surrounding crystal field by electrons of outer shells. Thus, the energy levels of the excited states of these unpaired electrons are largely constant regardless of the crystal field. Despite a low interaction with the crystal field, the transition probability for the occupation of these energy levels is strongly influenced by the crystal field and is reflected in the different quantum efficiency of the emission bands depending on the crystal structure.
  • Lanthanides are based on a completely different tech- area known as luminescence activators in natural and industrial phosphors.
  • the invention has for its object to provide an aforementioned method, a silicon material and solar cells with which problems of the prior art can be avoided and in particular an energy yield of a finished solar cell is improved.
  • the silicon material to be doped is in a flat form, as a wafer or the like, as is known.
  • lanthanides are doped in a topmost layer of the silicon material, which is less than 1 micron, to thereby change the absorption properties of the silicon material. This can be done for both mono- and multicrystalline solar cells.
  • the lanthanides or the corresponding doping material are applied to the uppermost layer or to the surface of the silicon material.
  • This has the advantage that the application process is simple.
  • the conversion of the above-mentioned photons in the uppermost layer of the silicon material can be used particularly well for the subsequent generation of electrical energy.
  • the doping of the uppermost layer of the silicon material or of the solar cell is of particular advantage.
  • the lanthanides can be introduced into a layer on the silicon material or the silicon material, which consists only partially of silicon.
  • a layer on the silicon material or the silicon material which consists only partially of silicon.
  • One possibility is an antireflection layer or a layer of Si 3 N 4 .
  • Another possibility is a layer of TCO, ie translucent electrically conductive oxide material, for example ZnO or TiO.
  • Another possible layer is a layer of carbon nanotubes (CNT), which can also be applied to the actual silicon of the solar cell.
  • Yet another possible layer is a layer of amorphous - A -
  • Silicon possibly also in conjunction with SiO x or SiO 2 .
  • the lanthanides can also be incorporated in mineral phases with an oxygen-ligand field.
  • the doping of lanthanides can take place in the region of the pn junction of the silicon material. Again, good photon generation efficiency in the vicinity of the bandgap of silicon from far higher energy photons is possible.
  • lanthanides can be doped into the region of the back surface field, that is to say the back side, of the silicon material.
  • the lanthanides can be doped into a layer of the silicon material consisting essentially of SiO 2 .
  • the diffusion processes used in the current Si solar cell production with the presence of free oxygen and nitrogen under high temperatures can also form structures or phases in or at the interface to the silicon or in the silicon material, such as:
  • Diffusion of the introduced lanthanides in the pn junction near the solar cell surface can be used specifically for the formation of p-dominated O-lanthanide structures or clusters.
  • One possibility is to diffuse the lanthanides into the silicon material.
  • Another possibility is to apply the lanthanides in a sputtering process. Essentially conventional sputter sources and applicators can be used for this purpose.
  • doping with lanthanides can be carried out by containing them in an aqueous solution or a gel, which are applied to the silicon material.
  • a heat treatment for diffusing can be carried out by containing them in an aqueous solution or a gel, which are applied to the silicon material.
  • the lanthanides can be applied by a gas phase process or a CVD process.
  • the lanthanides can be applied by condensation, ie by precipitation from a gaseous phase. This can be done without annealing, which is considered to be advantageous for diffusing the lanthanides.
  • the lanthanides can be applied by solid state contact, ie by direct application of lanthanide material.
  • a doping of the silicon material with lanthanides can take place by ion implantation.
  • lanthanides can be diffused from a layer doped with lanthanides on the silicon material into the silicon material, advantageously under the effect of heat or by heat treatment.
  • the silicon material or the surface can be tempered in a further step. This can serve for better diffusion of the doping material. However, it is not essential.
  • various lanthanides can be used or in each case only a single lanthanide material. However, it is also possible to use combinations of different lanthanides for doping, which are then present together.
  • Particularly suitable lanthanides are those lanthanides whose main emission lines lie in the visible range of the light, that is to say somewhat below 1.2 eV. These are La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu.
  • the doping with the lanthanides can also be carried out coupled with that of other doping elements, for example Mn 2+ .
  • the main emission line is in the visible range of light
  • the absorption of light in the silicon material in the UV and UV-near range can be improved, not only in the silicon material per se, but also also in p- and n-doped silicon, in silicon-oxygen clusters, in SiO (x) and in Si3N 4 .
  • the light absorption in various mineral phases of the silicon material can be improved.
  • the lanthanides are diffused at a depth of less than 1 ⁇ m, for example only 500 nm to 600 nm. This allows the diffusion process to be kept simpler. Furthermore, a less deep diffusion is considered sufficient.
  • a layer formed by doping with lanthanides lies in the silicon material, whereby it can also form its own layer.
  • this layer is, as previously noted, relatively high up in the silicon material or in the finished solar cell.
  • the silicon material according to the invention is just produced according to the invention by a method with the above-described possibilities. From such a silicon material, a solar cell according to the invention can then be constructed.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

Zur Verbesserung der Energieausbeute von Solarzellen wird das Siliziummaterial mit einem oder mehreren verschiedenen Lanthaniden dotiert, so dass dieses Material in eine Schicht von etwa 600nm Tiefe eindringt. Dadurch können Photonen mit einer Energie, die mindestens doppelt so groß ist wie die Bandlücke des Siliziummaterials von 1,2 eV, durch die Anregung und Rekombination der ungepaarten 4f-Elektronen der Lanthanide in zwei oder mehr Photonen mit einer Energie im Bereich der Bandlücke von Silizium umgewandelt werden. Dadurch stehen zusätzliche Photonen mit einer vorteilhaften Energie nahe der Bandlücke von Silizium zur Elektronen-Loch-Paarbildung zur Verfügung.

Description

Beschreibung
SILIZIUM-SOLARZELLEN MIT LANTHANIDEN ZUR VERÄNDERUNG DES SPEKTRUMS UND
VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG
Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dotierung von Siliziummaterial für Solarzellen sowie Siliziummaterial, das mit einem dementsprechen- den Verfahren dotiert worden ist, ebenso wie Solarzellen aus einem solchen Siliziummaterial.
Aufgrund der Eigenschaft des Siliziums als "indirekter Halbleiter" hat dieser eine nur schwache Licht-emittierende Eigenschaft bei Raumtemperatur. Lediglich bei Temperaturen um 20 K ist eine intensive Elektrolumi- neszenz nachweisbar. Demgegenüber ist die gute Absorptionseigenschaft von Silizium im Wellenlängenbereich von 400-1200 nm die Basis, die es als Ausgangsmaterial für photovoltaische Prozesse besonders geeignet macht.
Mit den Elementen Bor und Phosphor dotiertes Silizium weist eine charakteristische Lichtabsorption auf. Kennzeichnende Eigenschaft der Lanthanide ist die nahezu komplette Abschirmung der ungepaarten Elektronen der 4f Orbitale vom umgebenden Kristallfeld durch Elektronen äußerer Schalen. Somit sind die Energieniveaus der Anregungszustände dieser ungepaarten Elektronen unabhängig vom Kristallfeld weitestgehend konstant. Trotz einer geringen Wechselwirkung mit dem Kristallfeld ist die Übergangwahrscheinlichkeit für die Besetzung dieser Energieniveaus durchaus stark vom Kristallfeld beeinflusst und zeigt sich in der unterschiedlichen Quanteneffizienz der Emissionsbanden abhängig von der Kristallstruktur. Lanthanide sind auf einem ganz anderen techni- schen Gebiet bekannt als Lumineszenz-Aktivatoren in natürlichen und technischen Leuchtstoffen.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren, ein Siliziummaterial sowie Solarzellen zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere eine Energieausbeute einer fertigen Solarzelle verbessert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Siliziummaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 23 sowie eine aus solchem Siliziummaterial hergestellte Solarzelle mit den Merkmalen des Anspruchs 27. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Manche der nachfolgenden Merkmale werden nur einmal aufgezählt. Sie sollen jedoch unabhängig davon für das Verfahren, das Siliziummaterial sowie die fertige Solarzelle gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Das zu dotierende Siliziummaterial liegt in flacher Form vor, und zwar als Wafer odgl., wie dies bekannt ist. Erfindungsgemäß werden in eine oberste Schicht bzw. einen obersten Bereich des Siliziummaterials, der weniger als 1 μm beträgt, Lanthanide eindotiert, um dadurch die Absorptionseigenschaften des Siliziummaterials zu ändern. Dies kann sowohl für mono- als auch für multikristalline Solarzellen gemacht werden.
Durch den Einbau von Lanthaniden in diese Silizium-Strukturen oder weitere Strukturen der Solarzelle sowie in Mischphasen aus diesen Strukturen kann eine effizientere Ausnutzung der UV und UV-nahen Strahlung des Sonnenlichts erreicht werden. Dies soll in der Form ge- schehen, dass aus einem Photon mit einer Energie mindestens zweimal größer als die Bandlücke von Silizium (1.12 eV) durch die Anregung und Rekombination der ungepaarten 4f Elektronen der Lanthanide zwei oder mehr Photonen mit Energien nur wenig größer als die Bandlücke von Silizium (1.12 eV) oder gleich dieser gebildet werden. Die Hauptemissionslinie von Silizium liegt im Bereich unter 1.12 eV. Die extrinsische Photolumineszenz kann dann zur Erzeugung elektrischer Energie beitragen, indem dann zusätzliche Photonen mit Energien nahe der Silizium- Bandlücke zur Elektronen-Loch-Paarbildung zur Verfügung stehen. Die Photonen, die durch Anregung und Rekombination von Elektronen der Lanthanide entstehen, sollen direkt zur Bildung von Elektronen-Loch- Paaren in p- oder n-SHizium beitragen.
Vorteilhaft werden die Lanthanide bzw. das entsprechende Dotiermaterial auf die oberste Schicht bzw. auf die Oberfläche des Siliziummaterials aufgebracht. Dies weist den Vorteil auf, dass das Aufbringungsverfahren zum einen einfach ist. Des weiteren kann die Umwandlung der eingangs genannten Photonen in der obersten Schicht des Siliziummaterials besonders gut für die nachfolgende Erzeugung von elektrischer Energie genutzt werden. Insofern ist eben das Dotieren der obersten Schicht des Siliziummaterials bzw. der Solarzelle von besonderem Vorteil.
In Ausgestaltung der Erfindung können die Lanthanide in eine Schicht auf dem Siliziummaterial oder des Siliziummaterials eingebracht werden, die nur teilweise aus Silizium besteht. Eine Möglichkeit ist eine Antirefle- xions-Schicht bzw. eine Schicht aus Si3N4. Eine weitere Möglichkeit ist eine Schicht aus TCO, also lichtdurchlässigem elektrisch leitfähigem O- xid-Material, beispielsweise ZnO oder TiO. Eine weitere mögliche Schicht ist eine Schicht aus Carbon Nano Tubes (CNT), welche ebenfalls auf dem eigentlichen Silizium der Solarzelle aufgebracht sein kann. Eine nochmals weitere mögliche Schicht ist eine Schicht aus amorphen - A -
Silizium (a-Silizium), unter Umständen auch in Verbindung mit SiOx oder SiO2. In einem solchen vorgenannten Fall mit dem Einbringen in eine Schicht, die nur teilweise aus Silizium besteht, können die Lanthanide auch in Mineralphasen mit einem Sauerstoff-Ligandenfeld eingebaut werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Eindotierung von Lan- thaniden in den Bereich des pn-Übergangs des Siliziummaterials stattfinden. Auch hier ist eine gute Wirksamkeit bei der Erzeugung von Photonen in der Nähe der Bandlücke von Silizium aus Photonen mit einer weitaus höheren Energie möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Lanthanide in den Bereich des Back Surface Field, also der Rückseite, des Siliziummaterials eindotiert werden.
In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Lanthanide in eine im Wesentlichen aus SiO2 bestehende Schicht des Siliziummaterials eindotiert werden.
Die bei der aktuellen Si-Solarzellenherstellung eingesetzten Diffusionsprozesse mit der Anwesenheit von freiem Sauerstoff und Stickstoff unter hohen Temperaturen können auch Strukturen bzw. Phasen in oder an der Grenzfläche zum Silizium bzw. im Silizium-Material bilden wie:
1. Lanthanid-Sauerstoff-Cluster
2. Si-B-P-O-Lanthanide-Phase
3. Lanthanid-Si-O-N-Phasen oder deren Mischphasen.
Diese Bereiche, die im engeren Sinne nicht als reine Si-Lanthanide Verbindung zu bezeichnen sind, können auch zur Effizienzsteigerung durch den zuvor beschriebenen Prozess der mit Lanthanid gekoppelten Elekt- ronenlochpaarbildung beitragen. Ein Ziel ist es auch, durch das Diffusionsverfahren besonders Sauerstoff-Cluster in Verbindung mit Lanthan- iden in einer Silizium-dominierten Struktur zu erzeugen und somit die für viele Lanthanide bekannte Photolumineszenz mit Emission im sichtbaren Bereich des Spektrums (400-800 nm) zu ermöglichen.
Eine Diffusion der eingebrachten Lanthanide in den pn-Übergang nahe der Solarzellenoberfläche kann gezielt zur Bildung von p-dominierten O- Lanthanide-Strukturen bzw. Clustern genutzt werden. Eine Möglichkeit ist es, die Lanthanide in das Siliziummaterial einzudiffundieren. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Lanthanide in einem Sputter-Ver- fahren aufzubringen. Hierfür können im Wesentlichen übliche Sputter- Quellen und Aufbringungsvorrichtungen genutzt werden.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Dotierung mit Lantha- niden erfolgen, indem diese in einer wässrigen Lösung oder einem Gel enthalten sind, die auf das Siliziummaterial aufgebracht werden. Hier erfolgt anschließend vorteilhaft eine Temperung zum Eindiffundieren.
In nochmals anderer Ausgestaltung der Erfindung können die Lanthanide durch einen Gasphasenprozess bzw. einen CVD-Prozess aufgebracht werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Lanthanide durch einen Plasmaprozess auf das Siliziummaterial aufzubringen und einzudiffundieren.
In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Lanthanide durch Kondensation, also durch Niederschlag aus einer gasartigen Phase, aufgebracht werden. Dies kann ohne Temperung erfolgen, wobei eine solche zum Eindiffundieren der Lanthanide als vorteilhaft angesehen wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Lanthanide durch Festkörperkontakt aufgebracht werden, also durch direktes Aufbringen von Lanthanidmaterial.
In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Dotierung des Siliziummaterials mit Lanthaniden durch Ionenimplantation stattfinden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Lanthanide aus einer mit Lanthaniden dotierten Schicht auf dem Siliziummaterial in das Siliziummaterial hinein diffundiert werden, vorteilhaft unter Wärmeeinwirkung bzw. durch Temperung.
Nach einem derartigen Aufbringen der Lanthanide kann in einem weiteren Schritt eine Temperung des Siliziummaterials bzw. der Oberfläche erfolgen. Diese kann zum besseren Eindiffundieren des Dotiermaterials dienen. Sie ist jedoch nicht unbedingt notwendig.
Bei dem verwendeten Material können verschiedene Lanthanide verwendet werden oder aber auch jeweils nur ein einziges Lanthanidmaterial. Es ist aber auch möglich, Kombinationen verschiedener Lanthanide zur Dotierung zu verwenden, die dann gemeinsam vorliegen. Als Lanthanide eignen sich insbesondere diejenigen Lanthanide, deren Hauptemissionslinien im sichtbaren Bereich des Lichts liegen, also etwas unter 1 ,2 eV. Dies sind La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu. Vorteilhaft wird jedoch im Rahmen der Erfindung Er von den verwendeten Lanthaniden ausgeschlossen. Die Dotierung mit den Lanthaniden kann auch mit derjenigen anderer Dotierelemente gekoppelt erfolgen, beispielsweise Mn2+. Vor allem dadurch, dass die Hauptemissionslinie im sichtbaren Bereich des Lichts liegt, kann die Absorption des Lichts im Siliziummaterial im UV- und UV-nahen Bereich verbessert werden, und zwar nicht nur im Siliziummaterial an sich, sondern auch in p- sowie n-dotiertem Silizium, in Silizium-Sauerstoff-Clustem, in SiO(x) und in Si3N4. Ebenso kann die Lichtabsorption in verschiedenen Mineralphasen des Siliziummaterials verbessert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt ein Eindiffundieren der Lanthanide mit einer Tiefe von weniger als 1μm, beispielsweise nur 500nm bis 600nm. Dadurch kann der Diffusionsprozess einfacher gehalten werden. Des weiteren wird ein weniger tiefes Eindiffundieren als ausreichend angesehen.
Es ist möglich, dass eine durch Dotierung mit Lanthaniden entstehende Schicht im Siliziummaterial liegt, wobei sie dabei auch eine eigene Schicht bilden kann. Vorteilhaft liegt diese Schicht, wie zuvor angemerkt worden ist, relativ weit oben im Siliziummaterial bzw. in der fertigen Solarzelle.
Das erfindungsgemäße Siliziummaterial wird eben erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den vorbeschriebenen Möglichkeiten hergestellt. Aus einem derartigen Siliziummaterial kann dann eine erfindungsgemäße Solarzelle aufgebaut werden.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombination bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Dotierung von Siliziummaterial für Solarzellen, wobei das Siliziummaterial in flacher Form als Wafer odgl. vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass in eine oberste Schicht bzw. in einen obersten Bereich von weniger als 1μm Lanthanide eindotiert werden zur Veränderung der Absorptionseigenschaften des Siliziummaterials.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide bzw. das Dotiermaterial auf die oberste Schicht bzw. die Oberfläche aufgebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in eine vornehmlich aus SislsU bestehende Schicht auf Silizium für Solarzellen eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in eine TCO-Schicht auf Silizium für Solarzellen eingebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in eine transparente Carbon Nano Tubes-Schicht auf Silizium für Solarzellen eingebracht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in eine Schicht auf amorphem Silizium für Solarzellen eingebracht werden, wobei diese Schicht vorzugsweise im wesentlichen aus Si3N4 besteht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in den Bereich des pn- Übergangs von Silizium für Solarzellen eingebracht werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in den Bereich des back sur- face field von Silizium für Solarzellen eingebracht werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in einer vornehmlich aus SiO2 bestehenden Schicht an dem Silizium für Solarzellen eingebracht werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide in das Siliziummaterial hinein diffundiert werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide durch ein Sputterverfahren aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide als wässrige Lösung oder Gel aufgebracht bzw. in das Siliziummatehai hinein gebracht werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide durch einen Gasphasenpro- zess aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide durch einen Plasmaprozess aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide durch Kondensation aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide durch Festkörperkontakt aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide durch Ionenimplantation aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide über mit Lanthaniden dotierte Schichten und eine anschließende Diffusion der Lanthanide in das Siliziummaterial hinein aufgebracht bzw. in das Siliziummaterial hinein gebracht werden.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen der Lanthanide auf oder in das Siliziummaterial anschließend eine Temperung durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den verwendeten Lanthaniden Erbium ausgeschlossen ist.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide weniger als 1000nm tief in das Siliziummaterial hinein diffundiert werden, vorzugsweise 500nm bis 600nm.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Lanthaniden dotierte Schicht innerhalb einer Schicht des Siliziummaterials liegt, vorzugsweise eine eigene Schicht bildet.
23. Siliziummaterial in Form von Wafern odgl. für die Herstellung von Solarzellen, dadurch gekennzeichnet, dass es durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Lanthaniden dotiert ist.
24. Siliziummaterial nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass bei den verwendeten Lanthaniden Erbium ausgeschlossen ist.
25. Siliziummaterial nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanthanide weniger als 1000nm tief in das Siliziummaterial hinein diffundiert sind, vorzugsweise 500nm bis 600nm.
26. Siliziummaterial nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Lanthaniden dotierte Schicht innerhalb einer Schicht des Siliziummaterials liegt, wobei sie vorzugsweise eine eigene Schicht bildet.
27. Solarzelle, die ein Siliziummaterial nach einem der Ansprüche 23 bis 26 aufweist bzw. daraus hergestellt ist.
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