DE2325723A1 - Verfahren zum auftragen der kupfersulfidschicht eines photoelementes bzw. einer sperrschichtphotozelle auf der basis von kadmiumsulfid - Google Patents

Verfahren zum auftragen der kupfersulfidschicht eines photoelementes bzw. einer sperrschichtphotozelle auf der basis von kadmiumsulfid

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Description

Societe Anonyme de Telecommunications Paris / Frankreich
Verfahren zum Auftragen der Kupfersulfidschicht eines Photoelementes bzw. einer Sperrschichtphotozelle auf der Basis von Kadmiumsulfid
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur verbesserten Herstellung von Sonnenbatterien aus Kadmiumsulfid (CdS), die eine Schicht aus Kupfersulfid (CUpS) tragen.
Derartige Elemente sind bereits bekannt, siehe insbesondere die von der Division Recherche Electronique de la Clevite Corporation am 30. Dezember 1966 herausgegebene Veröffentlichung mit dem Titel: "Study of thin film large area photovoltaic solar energy converter"^ dieser Artikel stammt von F.A. Shirland, J.Re.Hietanen und 1W.K* Dower und wurde für die National Aeronautics und Space Administration verfaßt O
In der französischen Patentschrift Nr0 1 562 165 sind.
30
technologische Verfahren beschrieben, um in optimaler Weise die Übergänge bzw. Sperrschichten zwischen den die einzelnen Schichten des Photoelementes bildenden unterschiedlichen chemischen Milieus zu verwirklichen; bei den einzelnen Schichten handelt es sich um eine Silberschicht als erste Elektrode des Photoelementes, eine Zinkschicht, die den Kontaktwiderstand zwischen der Silberelektrode und der CdS-Schicht vermindert, die CdS- und CUpS-Schichten, die die aktiven Schichten des Photo elementes sind, eine zweite Elektrode in Form eines die empfindliche Oberfläche des Photoelementes netzartig überziehenden Gitters und eine Schutzschicht,- die die empfindliche Oberfläche des Photoelementes gegen äußere Angriffe bzw. Einflüsse schützt. ·
Die .vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung der CupS-Schicht bei der Herstellung von Photoelementen bzw. Sperrschicht-Photozellen, und zwar für' die Fälle, in denen die CupS-Schicht durch Umbildung der die Oberfläche bildenden CdS-Schicht erhalten wird, indem das Element in einer kupferionenhaltige Lösung eingetaucht wird.
Bei dem in der französischen Patentschrift 1 562 163 beschriebenen Verfahren wird die Cu-S-Schicht dadurch erhalten, daß das Element während seiner Herstellung drei Sekunden lang bei 90° C in eine Lösung eingetaucht wird, die je Liter 80° Cu Cl enthält. Bei dem bekannten Verfahren findet eine beträchtliche Verkupferung der Cu2S-Schicht statt. Diese Verkupferung ist nachteilig, da dadurch die energetische Ausbeute bzw. der energetische Wirkungsgrad des Elementes herabgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die Bildung der Cu^S-Schicht ohne Verkupferung der Oberfläche dieser Schicht erfolgt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren zur Bildung der Kupfersulfidschicht eines Photoelementes bzw» einer Sperrschicht-Photozelle auf der Basis von !Cadmiumsulfid durch
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Eintauchen des Elementes in eine kupferionenhaltige Lösung dadurch gekennzeichnet, daß das sich in der Herstellung befindliche Element während des Eintauchens in die kupferionenhaltige Lösung auf einem konstanten Potential gehalten wird, das mindestens gleich dem Potential einer aus reinem Kupfer "bestehenden Elektrode ist,. die in die gleiche Lösung eingetaucht ist.
Das Verfahren ist gemäß weiterer Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die kupferionenhaltige Lösung auf ein Liter Wasser 25 g CuI, 500 g KI und eine kleine Menge Bromhydrazin enthält.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung'zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in abgewandelter Form, und
Fig. 3 eine Diagrammkurve, welche die Veränderungen des zwischen dem Photoelement, dessen Potential nicht fixiert ist, und einer aus reinem Kupfer bestehenden Elektrode gemessenen Potentials repräsentiert, wobei das Photoelement und die reine Kupferelektrode in ein und dieselbe kupferionenhaltige Lösung eingetaucht sind*
Gemäß Fig. 1 ist die Sperrschichtphotozelle bzw. das Photo^ element 1, die bzw. das gerade hergestellt wird, in eine kupferionenhaltige Lösung 2 eingetaucht. In die gleiche Lösung 2 ist außerdem eine aus reinem Kupfer bestehende Elektrode 3 eingehängt. Der Anschluß 4 der Elektrode 3 ist direkt über den überbrückenden Draht 5 an den Anschluß 6 des Photoelementes bzw. der Sperrschicht-Photozelle 1 angeschlossen. Das Potential des Photoelementes muß demzufolge
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während der gesamten Zeit des Eintauchens in die Lösung gleich dem Potential der aus reinem Kupfer bestehenden.Elektrode "bleiben. -
Bei Fehlen der durch den Draht 5 hergestellten Verbindung verändert sich das Potential des Photoelementes 1 zeitabhängig gemäß der in Fig, 3 dargestellten Kurve 7? während das Bezugspotential Null das Potential einer aus reinem Kupfer bestehenden Elektrode ist, die in das gleiche Bad eingetaucht ist. Die Kurve 7 zeigt, daß das Potential des Photoelementes, bezogen auf das Nullpotential der aus reinem Kupfer bestehenden Elektrode, negativ ist.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Potential des Photoelementes, bezogen auf das Potential der aus reinem Kupfer bestehenden Elektrode, gezwungen, während des Eintauchens in die Lösung 2 konstant und gleich einem Wert zu bleiben, der entweder Null oder positiv ist. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung entspricht dem Fall einer auf Null gehaltenen Spannung, während die in Fig» 2 dargestellte Anordnung dem Fall einer positiv gehaltenen Spannung entspricht. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 entsprechen die einzelnen Elemente den Elementen gemäß Fig. 1, Der Anschluß des Photoelementes 1 ist an den Pluspol 7 einer Spannungsbatterie 8 angeschlossen, deren Minuspol 9 mit dem Anschluß der aus reinem Kupfer bestehenden Elektrode 3 in Verbindung steht.
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    ί1. !Verfahren zur Bildung der Kupfersulfidschicht eines Photoelementes bzw. einer .Sperrschicht-Photozelle auf der Basis von !Cadmiumsulfid durch Eintauchen des Elementes in eine kupferionenhaltige Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß das sich in der Herstellung "befindliche Element während des Eintauchens in die kupferionenhaltige Lösung auf einem konstanten Potential gehalten wird, das mindestens gleich dem Potential einer aus reinem Kupfer bestehenden Elektrode, die in dieselbe Lösung eingetaucht ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die kupferionenhaltige Lösung auf ein Liter Wasser ' 25-g.CuI, 500 gr KI sowie als reduzierendes Agens vorzugsweise Bromhydrazin enthält„
    309851/QiBB
    Leerseite
DE19732325723 1972-06-06 1973-05-21 Verfahren zur Bildung einer Kupfersulfidschicht auf einer Kadmiumsulfidschicht bei der Herstellung einer Sperrschicht-Photo zelle Expired DE2325723C3 (de)

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FR7220214A FR2188303B1 (de) 1972-06-06 1972-06-06

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DE2325723B2 DE2325723B2 (de) 1976-07-15
DE2325723C3 DE2325723C3 (de) 1977-03-03

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US3884779A (en) 1975-05-20
JPS5120274B2 (de) 1976-06-23
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