CH711087A2 - Method for conditioning the CdTe layer of CdTe thin-film solar cells. - Google Patents

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CH711087A2 CH00653/15A CH6532015A CH711087A2 CH 711087 A2 CH711087 A2 CH 711087A2 CH 00653/15 A CH00653/15 A CH 00653/15A CH 6532015 A CH6532015 A CH 6532015A CH 711087 A2 CH711087 A2 CH 711087A2
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layer
calcium
tetrachlorozincate
solar cell
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Drost Christian
Siepchen Bastian
Peng Shou
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China Triumph Int Eng Co Ltd
CFT Solar GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Aktivierung der CdTe-Schicht von Dünnschicht-Solarzellen-Halbzeugen, bei dem das im Stand der Technik eingesetzte CdCI 2 durch eine sicherere und leichter zu handhabende Substanz ersetzt wird, wobei die Prozessparameter für die Aktivierung weitgehend erhalten bleiben. Dies wird durch das Aufbringen von Calciumtetrachlorozinkat auf die CdTe-Schicht und die anschliessende thermische Behandlung des Dünnschicht-Solarzellen-Halbzeuges erreicht.The present invention describes a method for activating the CdTe layer of thin-film solar cell semifinished products, in which the CdCl 2 used in the prior art is replaced by a safer and easier-to-handle substance, the process parameters for the activation being largely retained. This is achieved by the application of calcium tetrachlorozincate to the CdTe layer and the subsequent thermal treatment of the thin-film solar cell semifinished product.

Description

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Konditionierung der CdTe-Schicht von CdTe-Dünnschicht-Solarzellen, das ohne Einsatz von CdCI2erfolgt. The present invention is a method for conditioning the CdTe layer of CdTe thin-film solar cells, which takes place without the use of CdCl 2.

[0002] CdTe-Dünnschicht Solarzellen in Superstrat-Konfiguration werden nach dem Stand der Technik hergestellt, indem auf ein Substrat (vorzugsweise Glas) eine transparente Frontkontaktschicht (TCO – transparent conductive oxide) aufgebracht wird. Die Frontkontaktschicht kann auch ein Schichtstapel aus mehreren verschiedenen Schichten sein. Auf dieser wird eine Schicht aus reinem oder modifiziertem CdS (Cadmiumsulfid) abgeschieden. Modifiziertes CdS (Cadmiumsulfid) wird im Folgenden als CdS mit Dotierungen, Variationen in Kristallform oder Korngrössen oder als Gemisch von CdS mit anderen Stoffen verstanden. Über die CdS-Schicht wird eine Schicht Cadmiumtellurid (CdTe) aufgebracht. Auf die CdTe-Schicht wird wiederum die Rückkontaktschicht bzw. die Rückkontaktschichtfolge abgeschieden. CdTe thin-film solar cells in superstrate configuration are prepared according to the prior art by applying to a substrate (preferably glass) a transparent front contact layer (TCO - transparent conductive oxide). The front contact layer may also be a layer stack of several different layers. On this a layer of pure or modified CdS (cadmium sulfide) is deposited. Modified CdS (cadmium sulfide) is hereinafter understood as CdS with dopants, variations in crystal form or grain sizes or as a mixture of CdS with other substances. A layer of cadmium telluride (CdTe) is applied over the CdS layer. In turn, the back contact layer or the back contact layer sequence is deposited on the CdTe layer.

[0003] Problematisch dabei ist, dass es nicht ohne weiteres möglich ist, auf das CdTe eine metallische Kontaktschicht aufzutragen, da dies zum Entstehen eines gleichrichtenden Schottky-Kontaktes führen würde. Gewünscht ist jedoch das Entstehen eines ohmschen Kontaktes. Nach dem Stand der Technik wird daher eine Interface-Schichtfolge eingesetzt. Aufgabe der Schichtfolge ist es, die Angleichung der Energieniveaus der einzelnen Schichtmaterialien so zu realisieren, dass ein ohmscher Kontakt entsteht, wobei als oberste Rückkontaktschicht eine metallische Schicht bevorzugt ist. The problem with this is that it is not readily possible to apply to the CdTe a metallic contact layer, since this would lead to the emergence of a rectifying Schottky contact. Desired, however, is the emergence of an ohmic contact. According to the prior art, therefore, an interface layer sequence is used. The task of the layer sequence is to realize the approximation of the energy levels of the individual layer materials in such a way that an ohmic contact is formed, with a metallic layer being preferred as the uppermost back contact layer.

[0004] Während des Herstellungsprozesses erfolgt nach dem Aufbringen des CdTe im Stand der Technik meist eine Aktivierung des CdTe mittels CdCI2und Erhitzung. Dazu wird eine CdCI2-Schicht mit Verfahren aus dem Stand der Technik (bevorzugt nasschemisch oder mittels CVD- oder PVD-Verfahren) auf die CdTe-Schicht aufgebracht. Anschliessend wirkt das CdCI2bei erhöhter Temperatur (üblich sind ca. 380 °C bis 430 °C) auf den CdS/CdTe-Schichtstapel ein. Die Einwirkzeit beträgt ca. 15 min bis 45 min. Das CdCI2wirkt dabei als Flussmittel, das eine Rekristallisation der CdTe-Schicht unterstützt. During the manufacturing process after the application of the CdTe in the prior art is usually carried out an activation of the CdTe by means of CdCl 2 and heating. For this purpose, a CdCl 2 layer is applied to the CdTe layer using methods from the prior art (preferably wet-chemically or by means of CVD or PVD methods). Subsequently, the CdCl 2 acts at elevated temperature (usually about 380 ° C to 430 ° C) on the CdS / CdTe layer stack. The exposure time is about 15 minutes to 45 minutes. The CdCl2 acts as a flux that promotes recrystallization of the CdTe layer.

[0005] Nach der Aktivierung wird überschüssiges CdCI2mit deionisiertem Wasser von der Oberfläche abgespült. Problematisch am Aktivierungsprozess nach dem Stand der Technik ist, dass das CdCI2eine leicht wasserlösliche, giftige und hochgradig umweltgefährdende Chemikalie ist. Karzinogene, mutagene und reproduktionstoxische Eigenschaften sind erwiesen. Diese Eigenschaften erfordern besondere Vorsichtsmassnahmen während der Verarbeitung des CdCI2im Produktionsprozess. Darüber hinaus erfordert das anfallende belastete Abwasser eine aufwändige Reinigung oder Entsorgung. After activation, excess CdCl 2 is rinsed from the surface with deionized water. A problem with the prior art activation process is that CdCl 2 is a readily water-soluble, toxic and highly environmentally hazardous chemical. Carcinogenic, mutagenic and reproductive toxicity are proven. These properties require special precautions during processing of the CdCI2 in the production process. In addition, the accumulated polluted wastewater requires a complicated cleaning or disposal.

[0006] Es stellt sich somit die Aufgabe, das im Prozess eingesetzte CdCI2durch eine sicherere und leichter zu handhabende Substanz zu ersetzen, wobei die Prozessparameter für die Aktivierung weitgehend erhalten bleiben sollen. Thus, the object is to replace the CdCl 2 used in the process by a safer and easier-to-handle substance, with the process parameters for activation being largely retained.

[0007] Erfindungsgemäss wird die Aufgabenstellung mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen offenbart. According to the invention, the task is solved by the method according to claim 1. Advantageous embodiments are disclosed in the dependent claims.

[0008] Die Erfinder haben Untersuchungen mit verschiedenen, weniger giftigen und nicht karzinogen bzw. mutagen wirkenden chemischen Verbindungen durchgeführt, die ebenfalls als Flussmittel im Aktivierungsprozess wirken. In Versuchsreihen wurden Calciumchlorid, Zinkchlorid-Hydrat, Addukte des Zinkchlorids, insbesondere tmeda ZnCI2(tmeda: Tetramethylethylendiamin), und Tetrachlorozinkate, insbesondere (NH4)2ZnCI4, sowie weitere Doppelsalze mit Zink- und Chloridionen untersucht. In Parameterbereichen, die den Parametern des bisherigen Aktivierungsprozesses weitgehend entsprechen, erwiesen sich jedoch die meisten der untersuchten Verbindungen als nicht geeignet. Für diese wurden keine Ergebnisse hinsichtlich Wirkungsgrad, elektrischer Charakteristik und Reproduzierbarkeit erreicht, die mit den Ergebnissen einer mit einem CdCI2-Aktivierungsprozess erzeugten Solarzelle vergleichbar wären. Überraschenderweise hat sich jedoch Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4) als geeignet erwiesen, wobei die einzusetzenden Parameter (Temperatur, Aktivierungsdauer) denen der CdCI2-Aktivierung entsprechen. The inventors have conducted studies with various, less toxic and non-carcinogenic or mutagenic chemical compounds, which also act as a flux in the activation process. In series of experiments, calcium chloride, zinc chloride hydrate, adducts of zinc chloride, in particular tmeda ZnCl 2 (tmeda: tetramethylethylenediamine), and tetrachlorozincates, in particular (NH 4) 2ZnCl 4, as well as other double salts with zinc and chloride ions were investigated. However, in parameter ranges that largely correspond to the parameters of the previous activation process, most of the compounds investigated proved to be unsuitable. For these, no results in terms of efficiency, electrical characteristics and reproducibility were achieved, which would be comparable to the results of a solar cell produced with a CdCl2 activation process. Surprisingly, however, calcium tetrachlorozincate (CaZnCl 4) has proved to be suitable, the parameters to be used (temperature, activation duration) corresponding to those of CdCl 2 activation.

[0009] In Fig. 1 sind die in den Versuchsreihen erhaltenen absoluten Wirkungsgradunterschiede (in %) für Aktivierungen mit verschiedenen Flussmitteln [(NH4)2ZnCI4, MgZnCI4, Na2CaCI4, CaCI2und CaZnCL4] im Vergleich zu Standardaktivierungen mit CdCI2dargestellt. In Fig. 1, the absolute efficiency differences (in%) obtained in the test series for activations with different fluxes [(NH4) 2ZnCl4, MgZnCl4, Na2CaCl4, CaCl2 and CaZnCL4] are shown in comparison to standard activations with CdCl2.

[0010] Erfindungsgemäss ist daher vorgesehen, Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4) anstelle von CdCI2für die Aktivierung einzusetzen und die erprobten Prozessparameter beizubehalten. Vorteilhaft sind so keine Prozessänderungen notwendig. According to the invention, it is therefore provided to use calcium tetrachlorozincate (CaZnCl 4) instead of CdCl 2 for the activation and to maintain the proven process parameters. Advantageously, no process changes are necessary.

[0011] Das Aufbringen der Schicht von Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4) erfolgt bevorzugt mit Verfahren aus dem Stand der Technik. Geeignet sind beispielsweise: – Walzenauftrag einer wässrigen oder Methanol-haltigen/salzhaltigen Lösung, – Zerstäuben einer wässrigen oder Methanol-haltigen/salzhaltigen Lösung, – Aerosolverfahren, und – Tauchbadverfahren. The application of the layer of Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4) is preferably carried out using methods of the prior art. Suitable examples are: Roller application of an aqueous or methanol-containing / saline solution, Atomizing an aqueous or methanol-containing / saline solution, - Aerosol method, and - dip process.

[0012] Die Erzeugung des Calciumtetrachlorozinkats erfolgt vorzugsweise in situ durch Mischen der Edukte in einem Lösungsmittel. Dies kann beispielsweise durch das Lösen äquimolarer Mengen von CaCI2⋅2H2O und ZnCI2in deionisiertem Wasser erfolgen, wobei sich in der Lösung das Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4) bildet. Bei einem bevorzugten Mischungsverhältnis der Edukte CaCI2⋅2H2O und ZnCI2von 1:2 bildet sich formal CaZn2CI6, welches im Sinne der Erfindung ebenfalls unter dem Begriff «Calciumtetrachlorozinkat» verstanden werden soll. The production of calcium tetrachlorozincate is preferably carried out in situ by mixing the reactants in a solvent. This can be done, for example, by dissolving equimolar amounts of CaCl 2 .2H 2 O and ZnCl 2 in deionized water, the calcium tetrachlorozincate (CaZnCl 4) forming in the solution. With a preferred mixing ratio of the reactants CaCl 2 .2H 2 O and ZnCl 2 of 1: 2, formally CaZn 2 Cl 6 is formed, which in the context of the invention should likewise be understood by the term "calcium tetrachlorozincate".

[0013] Vorzugsweise wird eine wässrige Lösung, die das Calciumtetrachlorozinkat enthält, auf der CdTe-Schicht aufgebracht. Jedoch kann das mit Wasser angereicherte Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4(xH2O)) auch in Methanol gelöst sein. Preferably, an aqueous solution containing the calcium tetrachlorozincate is applied to the CdTe layer. However, the water-enriched calcium tetrachlorozincate (CaZnCl 4 (xH 2 O)) may also be dissolved in methanol.

[0014] Das Calciumtetrachlorozinkat liegt vorzugsweise in einer 20%igen bis 40%igen Lösung, besonders bevorzugt in einer 30%igen Lösung, vor. The calcium tetrachlorozincate is preferably present in a 20% to 40% solution, more preferably in a 30% solution before.

[0015] Vorzugsweise wird das Calciumtetrachlorozinkat auf ein ungeheiztes CdTe-Solarzellen-Halbzeug, das heisst ein CdTe-Solarzellen-Halbzeug auf Raumtemperatur, aufgetragen. Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das CdTe-Solarzellen-Halbzeug vor oder während des Auftragens des Calciumtetrachlorozinkats auf eine höhere Temperatur, beispielsweise 60 °C, aufgeheizt. The calcium tetrachlorozincate is preferably applied to an unheated CdTe solar cell semifinished product, ie a CdTe solar cell semifinished product at room temperature. According to a further preferred embodiment, the CdTe solar cell semifinished product is heated to a higher temperature, for example 60.degree. C., before or during the application of the calcium tetrachlorozincate.

[0016] Nach dem Aufbringen der Schicht von Calciumtetrachlorozinkat auf das Solarzellenhalbzeug erfolgt die zur Aktivierung der CdTe-Schicht notwendige Wärmebehandlung bei Temperaturen, die bevorzugt zwischen 350 °C bis 450 °C, besonders bevorzugt zwischen 380 °C und 430 °C, liegen. Die Behandlungsdauer beträgt bevorzugt 15 min bis 45 min, besonders bevorzugt zwischen 20 min und 30 min. After application of the layer of Calciumtetrachlorozinkat on the solar cell semi-finished necessary for activating the CdTe layer heat treatment at temperatures which are preferably between 350 ° C to 450 ° C, more preferably between 380 ° C and 430 ° C. The treatment time is preferably 15 minutes to 45 minutes, more preferably between 20 minutes and 30 minutes.

[0017] Durch die Aktivierung wird die CdTe-Schicht rekristallisiert. Vorteilhaft kommt es bei Verwendung des Calciumtetrachlorozinkats bei den verwendeten Temperaturen der Wärmebehandlung zu einer geringeren Vermischung der CdS-Schicht mit der CdTe-Schicht. Eine sehr starke Vermischung der Schichten und ein damit verbundener Einbau von Schwefel in die CdTe-Kristalle, die sogenannte Überaktivierung der CdTe-Schicht, würden sich ungünstig auf die Eigenschaften der CdTe-Solarzelle auswirken. Da dieser Effekt bei Verwendung des Calciumtetrachlorozinkats weniger stark auftritt, kann der Temperaturbereich der Wärmebehandlung erweitert werden. Damit ergeben sich Vereinfachungen der Prozessführung gegenüber der Verwendung von CdCI2. By activating the CdTe layer is recrystallized. It is advantageous when using the Calciumtetrachlorozinkats at the temperatures used in the heat treatment to a lower mixing of the CdS layer with the CdTe layer. A very strong mixing of the layers and an associated incorporation of sulfur into the CdTe crystals, the so-called overactivation of the CdTe layer, would adversely affect the properties of the CdTe solar cell. Since this effect is less pronounced when using the calcium tetrachlorozincate, the temperature range of the heat treatment can be extended. This results in simplifications of the process control compared to the use of CdCI2.

[0018] Nach der Wärmebehandlung erfolgen bevorzugt ein Spülschritt mit deionisiertem Wasser sowie ein Trocknungsprozess, die den Prozessschritten bei der CdCI2-Aktivierung entsprechen. After the heat treatment is preferably carried out a rinsing step with deionized water and a drying process, which correspond to the process steps in the CdCl 2 activation.

[0019] Optional wird ein Schritt zur Entfernung von Rückständen des Calciumtetrachlorozinkats, die durch die Spülung nicht entfernt wurden, durchgeführt. Dazu wird eine Spülung mit HCl vorgenommen, der wiederum ein Spülschritt mit deionisiertem Wasser und ein Trocknungsschritt folgen. Optionally, a step of removing residues of the calcium tetrachlorozincate which has not been removed by the flushing is carried out. For this purpose, a rinse with HCl is carried out, which in turn is followed by a rinsing step with deionized water and a drying step.

[0020] Anschliessend erfolgt vorzugsweise ein Standard-Ätzschritt, beispielsweise mit der bekannten NP-Ätzlösung, zur Behandlung der aktivierten Cadmiumtelluridschicht. Subsequently, preferably, a standard etching step, for example with the known NP etching solution, for the treatment of the activated Cadmiumtelluridschicht.

[0021] Nach der folgenden Spülung mit deionisiertem Wasser sowie dem Trocknen des CdTe-Solarzellen-Halbzeuges wird mit Verfahren nach dem Stand der Technik eine Gold -Schicht aufgebracht, vorzugsweise mittels Aufsputtern. Jedoch sind auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Materialien für den Rückkontakt der CdTe-Solarzelle, beispielsweise – Sb2Te3, Molybdän und Nickel mit weiteren Beimischungen sowie Schichtfolgen aus verschiedenen Kontaktschichten möglich. After the subsequent rinsing with deionized water and the drying of the CdTe solar cell semi-finished product, a gold layer is applied by methods of the prior art, preferably by means of sputtering. However, other known from the prior art materials for the back contact of the CdTe solar cell, for example - Sb2Te3, molybdenum and nickel with further admixtures and layer sequences of different contact layers are possible.

Figurencharacters

[0022] <tb>Fig. 1<SEP>zeigt einen Vergleich der erreichten Wirkungsgradunterschiede von Solarzellen, die unter Verwendung verschiedener Zinkchlorid-Derivate oder Calciumchlorid aktiviert wurden, zu Solarzellen, die unter Verwendung einer Standard- CdCI2-Lösung aktiviert wurden. Bemerkenswert ist der geringe Wirkungsgradunterschied bei CaZnCI4im Verhältnis zu dem der anderen untersuchten Verbindungen. <tb>Die Fig. 2 bis 6<SEP>zeigen schematisch die Abfolge der Prozessschritte, einschliesslich des erfindungsgemässen Aktivierungsschrittes unter Verwendung von Calciumtetrachlorozinkat. <tb>Fig. 2<SEP>zeigt die vorbereitete Solarzelle mit dem Substrat (1), auf das der transparente Frontkontakt (21) sowie die CdS-Schicht (3) und darüber die CdTe-Schicht (4) bereits aufgebracht sind. <tb>In Fig. 3<SEP>wird schematisch das Aufbringen des Calciumtetrachlorozinkats (5) dargestellt. Nach dem Aktivierungsprozess verbleibt, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, eine aktivierte CdTe-Schicht (41). <tb>Fig. 5<SEP>zeigt schematisch den Ätzschritt nach dem Aktivierungsprozess. <tb>Fig. 6<SEP>zeigt schematisch die Schichtfolge der fertigen Solarzelle nach dem Aufbringen der Au-Schicht (22) des Rückkontaktes auf die CdTe-Schicht (41).[0022] <Tb> FIG. 1 <SEP> shows a comparison of the achieved efficiency differences of solar cells activated using different zinc chloride derivatives or calcium chloride to solar cells activated using a standard CdCl 2 solution. Noteworthy is the small difference in efficiency of CaZnCl 4 relative to the other compounds tested. FIGS. 2 to 6 <SEP> schematically show the sequence of the process steps, including the activation step according to the invention using calcium tetrachlorozincate. <Tb> FIG. 2 <SEP> shows the prepared solar cell with the substrate (1) on which the transparent front contact (21) and the CdS layer (3) and above the CdTe layer (4) are already applied. In Fig. 3 <SEP>, the application of calcium tetrachlorozincate (5) is shown schematically. After the activation process remains, as shown schematically in Fig. 4, an activated CdTe layer (41). <Tb> FIG. 5 <SEP> schematically shows the etching step after the activation process. <Tb> FIG. 6 <SEP> schematically shows the layer sequence of the finished solar cell after the application of the Au layer (22) of the back contact to the CdTe layer (41).

Ausführungsbeispielembodiment

[0023] Im Folgenden wird der erfindungsgemässe Prozess an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert, ohne diesen auf dieses Beispiel zu beschränken. In the following, the inventive process will be explained with reference to an embodiment, without limiting this to this example.

[0024] Nach dem Aufbringen der Frontkontaktschicht (21), der CdS-Schicht (3) und der CdTe-Schicht (4) auf das Glassubstrat (1) (Fig. 2 ) wird Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4) auf die CdTe-Schicht (4) aufgebracht (Fig. 3 ). Dabei werden äquimolare Anteile der Edukte CaCI2⋅2H2O und ZnCI2in einer definierten Menge von deionisiertem Wasser gelöst, so dass eine 30%ige-Lösung (5) entsteht, in der ein Wasser-angereichertes Calciumtetrachlorozinkat (CaZnCI4(H2O)x) enthalten ist. Diese Lösung wird mittels Walzenauftrag mit einer Schwammwalze auf die CdTe-Schicht (4) aufgetragen. Dabei weist das CdTe-Solarzellen-Halbzeug Raumtemperatur auf. After the application of the front contact layer (21), the CdS layer (3) and the CdTe layer (4) on the glass substrate (1) (Figure 2), calcium tetrachlorozincate (CaZnCl 4) is deposited on the CdTe layer (4 ) (Figure 3). In this case, equimolar amounts of the reactants CaCl 2 .2H 2 O and ZnCl 2 are dissolved in a defined amount of deionized water, so that a 30% solution (5) is formed in which a water-enriched calcium tetrachlorozincate (CaZnCl 4 (H 2 O) x) is contained. This solution is applied to the CdTe layer (4) by roller application with a sponge roller. In this case, the CdTe solar cell semifinished product has room temperature.

[0025] Die dadurch auf der CdTe-Schicht (4) entstehende Calciumtetrachlorozinkat-enthaltende Schicht hat eine wachsartige Konsistenz, so dass weder ein Trocknungsschritt, noch ein Abblasen von überschüssiger Lösung notwendig ist. The resulting on the CdTe layer (4) Calciumtetrachlorozinkat-containing layer has a waxy consistency, so that neither a drying step, nor a blow-off of excess solution is necessary.

[0026] Nachfolgend wird der Schichtstapel einer Wärmebehandlung bei 400 °C für 25 min unterzogen und die CdTe-Oberflächenschicht dabei aktiviert. Dadurch entsteht eine aktivierte CdTe-Schicht (41) (Fig. 4 ). Subsequently, the layer stack is subjected to a heat treatment at 400 ° C for 25 min and activated the CdTe surface layer. This creates an activated CdTe layer 41 (FIG. 4).

[0027] Nach der Abkühlung des CdTe-Solarzellen-Halbzeuges folgen ein Spülvorgang mit deionisiertem Wasser und eine anschliessende Trocknung. After cooling of the CdTe solar cell semifinished product followed by a rinsing with deionized water and subsequent drying.

[0028] Anschliessend erfolgt ein NP-Ätzschritt (Fig. 5 ) mit einer NP Ätzlösung (6) [(HNO3(3%)/ H3PO4(75%)/ H2O (22%)] bei einer Temperatur von 20 °C für 30 s. Dazu wird das CdTe-Solarzellen-Halbzeug in die NP-Ätzlösung (6) eingetaucht. Im Ergebnis des NP-Ätzschrittes entsteht an der Oberfläche der aktivierten CdTe-Schicht (41) ein Te-reicher Bereich, dessen Dicke im Bereich von 1 nm bis 300 nm liegt. Subsequently, an NP etching step (Figure 5) is performed with an NP etching solution (6) [(HNO3 (3%) / H3PO4 (75%) / H2O (22%)] at a temperature of 20 ° C for 30 For this purpose, the CdTe solar cell semifinished product is immersed in the NP etching solution (6). As a result of the NP etching step, a Te-rich region is formed on the surface of the activated CdTe layer (41) whose thickness is in the region of 1 nm to 300 nm.

[0029] Nach einem Spülvorgang mit deionisiertem Wasser und einer anschliessenden Trocknung wird bei Raumtemperatur eine Au-Schicht (22) auf den Te-reichen Bereich der aktivierten CdTe-Schicht (41) aufgesputtert und damit der Rückkontakt realisiert (Fig. 6 ). After rinsing with deionized water and subsequent drying, an Au layer (22) is sputtered at room temperature onto the Te-rich region of the activated CdTe layer (41) and thus the back contact is realized (FIG. 6).

Bezugszeichenreference numeral

[0030] <tb>1<SEP>Substrat (Glas) <tb>21<SEP>Frontkontakt (transparent, TCO) <tb>22<SEP>Au-Rückkontakt <tb>3<SEP>CdS-Schicht (reines oder modifiziertes CdS (Cadmiumsulfid)) <tb>4<SEP>CdTe-Schicht <tb>41<SEP>aktivierte CdTe-Schicht <tb>5<SEP>Schicht oder Lösung mit Calciumtetrachlorozinkat <tb>6<SEP>Ätzlösung[0030] <tb> 1 <SEP> substrate (glass) <tb> 21 <SEP> front contact (transparent, TCO) <Tb> 22 <September> Au-back contact <tb> 3 <SEP> CdS layer (pure or modified CdS (cadmium sulfide)) <Tb> 4 <September> CdTe layer <tb> 41 <SEP> enabled CdTe layer <tb> 5 <SEP> layer or solution with calcium tetrachlorozincate <Tb> 6 <September> etching solution

Claims (8)

1. Verfahren zur Aktivierung der CdTe-Schicht (4) von Dünnschicht-Solarzellen-Halbzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass Calciumtetrachlorozinkat auf die CdTe-Schicht (4) aufgebracht und das Dünnschicht-Solarzellen-Halbzeug anschliessend einer thermischen Behandlung unterzogen wird.1. A method for activating the CdTe layer (4) of thin-film solar cell semifinished products, characterized in that calcium tetrachlorozincate is applied to the CdTe layer (4) and the thin-film solar cell semifinished product is then subjected to a thermal treatment. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumtetrachlorozinkat in einer wässrigen Lösung (6) vorliegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the calcium tetrachlorozincate is present in an aqueous solution (6). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumtetrachlorozinkat in einer Methanol-Lösung vorliegt.3. The method according to claim 1, characterized in that the calcium tetrachlorozincate is present in a methanol solution. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumtetrachlorozinkat mit Wasser angereichert ist.4. The method according to claim 3, characterized in that the Calciumtetrachlorozinkat is enriched with water. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumtetrachlorozinkat in einer 20%igen bis 40%igen Lösung, vorzugsweise in einer 30%igen Lösung, vorliegt.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the Calciumtetrachlorozinkat in a 20% to 40% solution, preferably in a 30% solution, is present. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumtetrachlorozinkat durch einen Walzenauftrag oder das Zerstäuben einer Lösung, die das Calciumtetrachlorozinkat enthält, oder mittels eines Aerosolverfahrens oder mittels Eintauchen des Dünnschicht-Solarzellen-Halbzeuges in eine Lösung, die das Calciumtetrachlorozinkat enthält, auf die CdTe-Schicht (4) aufgebracht wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Calciumtetrachlorozinkat by a roller application or the sputtering of a solution containing the Calciumtetrachlorozinkat, or by means of an aerosol process or by immersing the thin-film solar cell semifinished product in a solution containing the Calciumtetrachlorozinkat is applied to the CdTe layer (4). 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von 350 °C bis 450 °C, vorzugsweise im Bereich von 380 °C bis 430 °C, ausgeführt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermal treatment at a temperature in the range of 350 ° C to 450 ° C, preferably in the range of 380 ° C to 430 ° C, is performed. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung für einen Zeitraum im Bereich von 15 min bis 45 min, vorzugsweise im Bereich von 20 min bis 30 min, ausgeführt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermal treatment is carried out for a period in the range of 15 minutes to 45 minutes, preferably in the range of 20 minutes to 30 minutes.
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