DE3526908A1 - Semiconductor layer made of a transition metal dichalcogenide, method for the preparation thereof and use of such semiconductor layers for solar cells - Google Patents

Semiconductor layer made of a transition metal dichalcogenide, method for the preparation thereof and use of such semiconductor layers for solar cells

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Abstract

Semiconductor layers made of a transition metal dichalcogenide, especially having the composition MX2(M = W, Mo; X = S, Se, Te), prepared in a specially adapted process, enable the use of said layers in solar cells. Large-area layers made of two-dimensional crystals 4 having good photoelectric behaviour are provided. The semiconductor layer is generated at the boundary layer 5 of a melt 2 situated within a crystallisation vessel 1 and the gas phase 3 located thereabove of the melt material. The two-dimensional crystals 4 which, with large surface areas 8 and small lateral steps 9, grow to form the semiconductor layer and have the composition MX2 are suitable as photovoltaic and photoelectric large-area semiconducting layers for solar cells. <IMAGE>

Description

Halbleiterschicht aus einem Ubergangsmetalldichalcoge-Semiconductor layer made of a transition metal dichalcoge-

nid, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung derartiger Halbleiterschichten für Solarzellen Die Erfindung bezieht sich auf Halbleiterschichten aus Ubergangsmetalldichalcogeniden, besonders zu deren Herstellung angepaßte Verfahren und auf die Verwendung derartiger Halbleiterschichten für Solarzellen.nid, method for their production and use of such semiconductor layers for solar cells The invention relates to semiconductor layers made of transition metal dichalcogenides, specially adapted processes for their production and the use of such Semiconductor layers for solar cells.

Aufgrund ihrer optischen und elektronischen Eigenschaften kommen geschichtete Übergangsmetalldichalcogenide der Gruppe VI für die wirksame Solarenergie-Umwandlung als erfolgversprechende Materialien ernsthaft in Betracht. Mit indirekten Übergängen bei geringer Energie, welche von direkten Übergängen mit hohem Absorptionsvermögen (a ~ 105 cm 1) bei Photonen-Energien von etwa 1,5 eV (WSe2, MoSe2) gefolgt werden, und Minoritätsträger-Diffusionslängen von etwa 2 pm kann es möglich sein, Solarenergie mittels Dünnfilmstrukturen wirksam in elektrische Energie umzuwandeln.Because of their optical and electronic properties, they come in layered form Group VI transition metal dichalcogenides for efficient solar energy conversion seriously to be considered as promising materials. With indirect transitions at low energy, those of direct transitions with high absorption capacity (a ~ 105 cm 1) at photon energies of around 1.5 eV (WSe2, MoSe2), and minority carrier diffusion lengths of around 2 pm may make it possible to use solar energy effectively converting it into electrical energy using thin-film structures.

Untersuchungen an photoelektrochemischen Solarzellen haben gezeigt, daß, obwohl mit diesen Halbleitern eine außergewöhnliche Stabilität gegen Photokorrosion erzielt wurde, in Abhängigkeit von den Proben große Variationen im Photostrom (disc), in der Photospannung (von) und im Füllfaktor auftreten. Diese Unterschiede lassen sich wohl auf Variationen in der Oberflächenmorphologie und auf Abweichungen in der Stöchiometrie zurückführen. Insbesondere wurde festgestellt, daß Stufen in den Oberflächen des Schichtgittermaterials für die So- larzellenausbeute nachteilig sind. Dies gilt auch für Dotierungsschwankungen innerhalb eines Kristalles.Investigations on photoelectrochemical solar cells have shown that, although with these semiconductors, an exceptional stability against photocorrosion was achieved, depending on the samples, large variations in the photocurrent (disc), occur in the photovoltage (of) and in the fill factor. Let these differences based on variations in surface morphology and deviations in the stoichiometry. In particular, it was found that stages in the Surfaces of the layered grid material for the solar lar cell yield are disadvantageous. This also applies to doping fluctuations within a crystal.

Eine umfangreiche Materialauslese hat zur Entwicklung einer photoelektrochemischen Solarzelle mit n-WSe2 geführt, welche Solarenergie in elektrische Energie mit einem Wirkungsgrad von 10 % umwandelt. Durch chemischen Transport (CVT) aus diesem Material hergestellte Kristalle müssen jedoch bezüglich ihres Oberflächengefüges und ihrer Dotierungsprofile besonders ausgewählt werden, da dieser Prozeß die Reproduzierbarkeit und die Gleichförmigkeit der Kristalle nicht gewährleistet.An extensive material selection has led to the development of a photoelectrochemical Solar cell with n-WSe2 led, which converts solar energy into electrical energy with a Converts efficiency of 10%. By chemical transport (CVT) from this material Crystals produced must, however, with regard to their surface structure and their Doping profiles are specially selected because this process increases the reproducibility and the uniformity of the crystals is not guaranteed.

Hinzukommt, daß nur relativ kleine Kristallite von maximal 50 mm mittels chemischem Transport (CVT) erhalten werden.In addition, only relatively small crystallites of a maximum of 50 mm by means of chemical transport (CVT).

Es sind beachtliche Anstrengungen unternommen worden, um zweidimensional wachsende MX2-Materialien (M = Mo, W; X = S, Se, Te) als großflächige, gleichförmig photoaktive Schichten darzustellen. Alle bisher untersuchten Methoden führten zu hohen Konzentrationen von Stufen mit Defekten, welche die Energieausbeute durch Rekombinationsprozesse extrem reduzieren.Considerable efforts have been made to make it two-dimensional growing MX2 materials (M = Mo, W; X = S, Se, Te) as large, uniform to represent photoactive layers. All the methods investigated so far led to high concentrations of steps with defects that reduce the energy yield Extremely reduce recombination processes.

Bekannt ist bereits die Verwendung von Tellur als Schmelze zur Züchtung von Kristallen, welche Elemente der Gruppen II bis IV enthalten. Auch sind damit bereits Kristalle von Übergangsdichalcogeniden hergestellt worden. Offenbar ist es bisher jedoch nicht gelungen, dabei dünne großflächige polykristalline Filme von MX2-Materialien aus einer solchen Schmelze zu erzielen.The use of tellurium as a melt for cultivation is already known of crystals which contain elements of groups II to IV. Also are with it Crystals of transition dichalcogenides have already been produced. Apparently it is so far, however, it has not been possible to produce thin, large-area polycrystalline films of MX2 materials from such a melt.

Da die Lichtabsorption von einigen Ubergangsmetalldichalcogeniden in dem für die Sonnenenergieumwandlung interessanten Wellenlängenbereich sehr hoch ist, können diese Vorzüge dann voll zur Geltung kommen, wenn es gelingt, dünne glatte Schichten zur Verfügung zu haben, mit denen sich effizient Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln läßt.As the light absorption of some transition metal dichalcogenides very high in the wavelength range of interest for solar energy conversion is, these advantages can then come into their own when it is possible to thin smooth To have layers available that efficiently convert solar energy into electrical Can transform energy.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige großflächige Schichten aus zweidimensional kristallisiertem Übergangsmetalldichalcogenidmaterial mit gutem photoelektrischen Verhalten zu schaffen.The invention is therefore based on the object of such large-area Layers of two-dimensionally crystallized transition metal dichalcogenide material with good photoelectric behavior.

Die Halbleiterschichten, mit denen diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst wird, sind durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet.The semiconductor layers with which this object according to the invention is solved are characterized by the features listed in claim 1.

Als besonders geeignet haben sich dabei Ubergangsmetalldichalcogenide der Zusammensetzung MX2 oder Ml,xMxX2 mit M = Wolfram (W) und/oder Molybdän (Mo) und X = Schwefel (S), Se (Selen) oder Tellur (Te) erwiesen.Transition metal dichalcogenides have proven to be particularly suitable the composition MX2 or Ml, xMxX2 with M = tungsten (W) and / or molybdenum (Mo) and X = sulfur (S), Se (selenium) or tellurium (Te).

Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist die Herstellung derartiger Erzeugnisse. Die Veränderungen, die das Material zu erfahren hat, um hernach die gewünschten Eigenschaften aufzuweisen, sind nur durch.besonders angepaßte Verfahrensschritte erreichbar. Der Patentanspruch 3 enthält die erfindungsgemäße, umfassende technische Lehre hierzu.The manufacture of these is of essential importance for the invention Products. The changes that the material has to undergo afterwards to have the desired properties are only possible through specially adapted process steps accessible. Claim 3 contains the comprehensive technical according to the invention Teaching on this.

Dieses Verfahren sieht somit die Orientierung zweidimensional wachsender, schichtgitterartiger Kristalle der Zusammensetzung MX2 bzw. M1~XMxX2 mit M = W, Mo bzw. M1 x = W; Mx = Mo und X = S, Se, Te mit dem Ziel vor, großflächige halbleitende Schichten zu erzeugen, die sich für die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie eignen. Die Kristallzucht der Halbleiterschicht erfolgt dabei an der Oberfläche der Schmelze bzw. an der Grenzfläche zwischen der Schmelze und der Gasphase des Schmelzematerials, wobei sich die Kristalle, deren spezifisches Gewicht höher ist als das der Schmelze, entgegen der Schwerkraft nach oben bewegen.This method thus sees the orientation of two-dimensional growing, Lattice-like crystals of the composition MX2 or M1 ~ XMxX2 with M = W, Mo or M1 x = W; Mx = Mo and X = S, Se, Te with the aim before, large-scale to produce semiconducting layers, which are responsible for the conversion of solar energy suitable in electrical energy. The crystal growth of the semiconductor layer takes place here at the surface of the melt or at the interface between the melt and the gas phase of the melt material, whereby the crystals, their specific Weight is higher than that of the melt, move upwards against gravity.

Es kann vorteilhaft eine Schmelze benutzt werden, die insbesondere aus flüssigem Tellur (Te) besteht. Dieses Schmelzematerial bleibt in weitem Temperaturbereich flüssig und besitzt einen niedrigen Dampfdruck. Es hat auch die Eigenschaft, die Verbindung insbesondere der Zusammensetzung MX2 gut zu lösen.It can advantageously be used a melt, in particular consists of liquid tellurium (Te). This melt material remains in a wide temperature range liquid and has a low vapor pressure. It also has the property that Compound in particular the composition MX2 easy to solve.

Ebenfalls gut als Schmelzematerial geeignet ist Selen (Se), außerdem auch Gemische aus Selen und Tellur sowie Bleichlorid (PbCl2) und Wismut (Bi).Selenium (Se) is also well suited as a melt material also mixtures of selenium and tellurium as well as lead chloride (PbCl2) and bismuth (Bi).

Zur Kristallzucht wird ein Gefäß benötigt, welches eine der gewünschten Schichtgröße entsprechende Grenzfläche von Schmelze und Gasraum gewährleistet. Das Gefäß kann insbesondere aus Quarz bestehen. Weitere mögliche Materialien für das Kristallzuchtgefäß sind Aluminiumoxid oder Silizium-Aluminiumlegierungen.For crystal growth a vessel is required, which is one of the desired Layer size corresponding interface between melt and gas space guaranteed. That The vessel can in particular consist of quartz. Other possible materials for the Crystal growing vessels are aluminum oxide or silicon-aluminum alloys.

Detailliertere Angaben zu den einzelnen Schritten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens sind im Patentanspruch 7 aufgeführt.More detailed information on the individual steps of a preferred Embodiments of the method according to the invention are set out in claim 7.

Das Halbleitermaterial der Zusammensetzung MX2, das als polykristalline Schicht mit guter Ausrichtung und einem kleinen Anteil von Stufen, d.h. geringst möglichem Anteil von Kantenoberflächen, welche senkrecht zur Schichtoberfläche liegen, kristallisieren soll, wird der Schmelze zugesetzt, wobei die Menge entsprechend dem Volumen der gewünschten Schicht berechnet wird.The semiconductor material of the composition MX2, which is called polycrystalline Layer with good alignment and a small proportion of steps, i.e. the lowest possible proportion of edge surfaces which are perpendicular to the layer surface is to crystallize, the melt is added, the amount correspondingly the volume of the desired slice is calculated.

Die Homogenisierung kann mechanisch oder durch Ultraschall erfolgen. Bei Verringerung der Löslichkeit infolge Temperaturerniedrigung kristallisiert das Halbleitermaterial aus,und die Halbleiterschicht wächst auf der Oberfläche der Schmelze.The homogenization can be done mechanically or by ultrasound. If the solubility is reduced as a result of lowering the temperature, it crystallizes Semiconductor material from, and the semiconductor layer grows on the surface of the melt.

Die Kristallisation an der Grenzfläche zwischen Oberfläche der Schmelze und Gasphase der Schmelze kann durch eine Platte beeinflußt und verbessert werden, die sich an der Grenzfläche befindet, d.h. entweder dicht über der Schmelze gehalten wird oder sogar die Oberfläche der Schmelze gleitend berührt. Hierdurch wird ein Temperaturgradient für die Kristallisationskeime erzielt. Im Falle der gleitenden Berührung kann die Platte mit unter Druck aufgewalzten Mikrokristallen der zu züchtenden Verbindungen beschichtet sein, wodurch die Kristallisation zur unteren Plattenfläche verbessert wird.The crystallization at the interface between the surface of the melt and gas phase of the melt can be influenced and improved by a plate, which is located at the interface, i.e. either held close to the melt or even slidingly touches the surface of the melt. This becomes a Temperature gradient achieved for the crystallization nuclei. In the case of the sliding The plate can come into contact with the microcrystals to be grown which are rolled on under pressure Compounds are coated, causing crystallization to the lower plate surface is improved.

Die Trennung der gezüchteten Halbleiter-Kristallschicht von der Schmelze kann entweder durch einen Temperaturgradienten herbeigeführt werden, wodurch die Schmelze an einer kälteren Stelle des Kristallisationsgefäßes kondensiert, oder z.B. auch durch Anlegen eines Vakuums, wobei sich die Schmelze im Bedarfsfall durch eine gesinterte Schicht aus Quarzglas abfiltern läßt. Weiterhin ist auch ein seitliches Ablassen der Schmelze und nachfolgende Sublimierung der Schmelze oder dgl.The separation of the grown semiconductor crystal layer from the melt can either be brought about by a temperature gradient, whereby the Melt condenses at a colder point in the crystallization vessel, or E.g. also by applying a vacuum, whereby the melt can flow through if necessary a sintered layer of quartz glass can be filtered off. Furthermore there is also a side Discharge of the melt and subsequent sublimation of the melt or the like.

möglich.possible.

Die erfindungsgemäße Verwendung derartiger Halbleiterschichten liegt bei Solarzellen. Dabei kann es sich sowohl um photovoltaische als auch um photoelektrische Solarzellen handeln.The inventive use of such semiconductor layers lies with solar cells. It can be photovoltaic as well as photoelectric Acting on solar cells.

Die wesentliche Bedeutung der Erfindung liegt in der größtmöglichen Ausrichtung der Kristallflächen zum Schichtwachstum parallel zur Van-der-Waals-Oberfläche.The essential importance of the invention lies in the greatest possible Alignment of the crystal faces for layer growth parallel to the van der Waals surface.

Dabei werden Kristallschichten mit glatter, stufenarmer Oberfläche erzeugt. Durch die Vermeidung von Stufen auf den Schichtgitterkristallfilmen wird deren Wirkung als Rekombinationszentren vermieden, so daß eine Rekombination von Ladungsträgern und Verluste bei der Energieumwandlung nicht mehr oder nur noch in unwesentlichem Maße auftreten, wodurch der Photostrom, die Photospannung und der Füllfaktor einer mit diesem Material betriebenen Solarzelle erhöht werden können.This results in crystal layers with a smooth, low-step surface generated. By avoiding steps on the layer lattice crystal films their effect as recombination centers avoided, so that a recombination of Charge carriers and losses during energy conversion no longer or only in insignificant extent occur, whereby the photocurrent, the photovoltage and the The fill factor of a solar cell operated with this material can be increased.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend im Zusammenhang mit der Beschreibung der bildlichen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1: eine Darstellung zur Erläuterung des Kristallwachstums einer Halbleiterschicht an der Grenzfläche zwischen einer Schmelze und einer Schmelzematerial-Gasphase; Fig. 2: Darstellungen mehrerer Methoden zum Eliminieren der Schmelze durch a) Filtrierung, b) Destillation und c) Ableitung mit nachfolgender Sublimierung; Fig. 3: rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen einer MoSe2-Schicht, welche an der Oberfläche einer Tellurschmelze hergestellt wurde; Fig. 4: ein Schaubild für das photoelektrochemische Verhalten von n-MoSe2, welches aus einer Tellurschmelze gewonnen wurde; Fig. 5: die Leistungscharakteristik einer MoSe2-Schicht in einer regenerativen elektrochemischen Solarzelle mit J-/J2 als Redoxsystem unter AM1-Belichtung; Fig. 6: die Photostrom-Spannungscharakteristik einer mit Silber behandelten n-MoSe2-Elektrode, welche in Gegenwart von J /J2 aus einer Tellurschmelze gezogen wurde und Fig. 7 und 8: DarstellungenzurErläuterung-der Ansammlung von Kristallen an der Oberfläche der Schmelze zur Erzielung des seitlich einsetzenden Wachstums einer Halbleiterschicht, in Fig. 8 an der Unterseite einer Platte.Further details of the invention are provided below in context explained in more detail with the description of the pictorial representations. Show: 1: an illustration to explain the crystal growth of a semiconductor layer at the interface between a melt and a melt material gas phase; Fig. 2: Representations of several methods for eliminating the melt by a) filtration, b) distillation and c) discharge with subsequent sublimation; Fig. 3: Scanning electron microscope Images of a MoSe2 layer that was produced on the surface of a tellurium melt became; 4: a diagram for the photoelectrochemical behavior of n-MoSe2, which was obtained from a tellurium melt; Fig. 5: the performance characteristics a MoSe2 layer in a regenerative electrochemical solar cell with J- / J2 as a redox system under AM1 exposure; Fig. 6: the photocurrent-voltage characteristic a silver-treated n-MoSe2 electrode, which in the presence of J / J2 from a tellurium melt and Figs. 7 and 8: Illustrations for the explanation of the Accumulation of crystals on the surface of the melt to reach the side beginning growth of a semiconductor layer, in Fig. 8 on the underside of a Plate.

Zunächst soll aber noch auf die Herstellung von Halbleiterschichten aus Übergangsmetalldichalcogeniden, insbesondere der Zusammensetzung MX2 (M = W, Mo; X = S, Se, Te) bzw. der Zusammensetzung M1 XMXX2 (M1-x = W, Mx = Mo) anhand eines Ausführungsbeispieles genauer eingegangen werden, bei welchem Tellur (Te) als Schmelze 2 und Gasphase 3 verwendet wird.First of all, however, we should focus on the production of semiconductor layers from transition metal dichalcogenides, especially the composition MX2 (M = W, Mo; X = S, Se, Te) or the composition M1 XMXX2 (M1-x = W, Mx = Mo) of an exemplary embodiment will be discussed in more detail, in which tellurium (Te) is used as melt 2 and gas phase 3.

Bei diesem Ausführungsbeispiel im Labormaßstab wurde.In this exemplary embodiment on a laboratory scale.

pulverförmiges Ubergangsmetalldiselenid zweifach destilliertem Tellur (Te) in einem Verhältnis von 1 : 100 zugefügt. Auf je 10 g dieses Gemisches wurden außerdem 100 mg Selen (Se) für eine bessere Kontrolle der gewünschten Reaktion zugegeben. Das Ausgangsmaterial wurde dann in eine Ampulle aus Quarz von 20 mm Durch messer eingekapselt und auf eine Temperatur von 1050 OC erhitzt. Dabei bildeten sich in der Quarzampulle, welche als Kristallisationsgefäß diente, unten eine Tellur-Schmelze 2 und oberhalb derselben eine Tellur-Gasphase 3 aus. Anschließend wurde das Material mit einem Temperaturgradienten von einigen 1/100-Grad pro Stunde gekühlt. Während des Kühlprozesses begannen sich Übergangsmetalldichalcogenid-Kristalle 4 sowohl in der flüssigen Schmelze 2 als auch in der Schmelze/Dampf-Zwischenschicht abzuscheiden. Es trat eine Wirkung auf, welche Konvektion und Oberflächenspannung einschließt und die Kristallisation in der Tellur-Schmelze/Dampf-Zwischenschicht 5 erleichterte, obwohl die Dichte des Halbleitermaterials größer ist als die Dichte der Schmelze 2. Der Mechanismus, als Marangoni-Effekt gedeutet, ist in Fig. 7 schematisch dargestellt.powdery transition metal diselenide, double-distilled tellurium (Te) added in a ratio of 1: 100. On every 10 g of this mixture were in addition, 100 mg selenium (Se) were added for better control of the desired reaction. The starting material was then placed in an ampoule made of quartz with a diameter of 20 mm encapsulated and at a temperature of 1050 OC heated. Included formed in the quartz ampoule, which served as a crystallization vessel, at the bottom a tellurium melt 2 and, above it, a tellurium gas phase 3. Afterward the material became with a temperature gradient of a few 1/100 degrees per hour chilled. During the cooling process, transition metal dichalcogenide crystals began to form 4 both in the liquid melt 2 and in the melt / vapor intermediate layer to be deposited. There was an effect which was convection and surface tension includes and crystallization in the tellurium melt / vapor interface 5 facilitated although the density of the semiconductor material is greater than the density the melt 2. The mechanism, interpreted as the Marangoni effect, is shown schematically in FIG shown.

In Fig. 1 ist ein Kristallzuchtgefäß 1 dargestellt, das eine der gewünschten Halbleiterschichtgröße entsprechende Grenzfläche von Schmelze 2 und Gasphasenraum 3 gewährleisten muß. Das Kristallisationsgefäß 1 kann insbesondere aus Quarz bestehen. Es können auch Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Silizium-Aluminiumlegierungen als weitere Materialien für das Kristallisationsgefäß 1 verwendet werden.In Fig. 1, a crystal growing vessel 1 is shown, which is one of the desired Semiconductor layer size corresponding interface of melt 2 and gas phase space 3 must guarantee. The crystallization vessel 1 can in particular consist of quartz. It can also be used as aluminum oxide, zirconium oxide or silicon-aluminum alloys other materials can be used for the crystallization vessel 1.

Das Quantum der der Tellur-Schmelze 2 hinzugefügten.The amount of that added to the tellurium melt 2.

Übergangsmetalldichalcogenide ist entsprechend dem Volumen der gewünschten Halbleiterschicht zu berechnen.Transition metal dichalcogenide is desired according to the volume To calculate semiconductor layer.

Eine Homogenisierung des Gemisches aus Schmelze 2 und darin zwischen 600 OC und 1000 OC gelöstem Halbleitermaterial kann mechanisch oder durch Ultraschall erfolgen. Nach der Beendigung des Wachstumsprozesses kristallisiert bei anschließender Verringerung der Löslichkeit der Schmelze infolge einer Temperaturernied- rigung die Halbleiterschicht auf der Schmelze aus. Gute Resultate werden dann erzielt, wenn als Ausgangstemperatur für die Temperaturerniedrigung 1050 0C gewählt werden.A homogenization of the mixture from melt 2 and in between 600 OC and 1000 OC dissolved semiconductor material can be done mechanically or by ultrasound take place. After the growth process has ended, it crystallizes in the subsequent process Reduction of the solubility of the melt as a result of a lower temperature adjustment the semiconductor layer on the melt. Good results are achieved if 1050 0C is selected as the starting temperature for the temperature decrease.

Die Kristallisation an der Grenzfläche 5 zwischen Tellur-Schmelze 2 und Tellur-Gasphase 3 kann durch eine Platte 10 beeinflußt und verbessert werden (vgl. Fig. 8) die dicht über die Tellur-Schmelze gehalten wird und im Extremfall die Oberfläche der Schmelze 2 gleitend berührt. Die Platte 10 bewirkt einen Temperaturgradienten zur Bildung von Kristallisationskeimen. Bei gleitender Berührung der Schmelze 2 kann die Platte 10 mit Mikrokristallen der zu züchtenden Verbindungen, die unter Druck aufgewalzt sind, beschichtet sein, wodurch die Kristallisation zur unteren Plattenfläche verbessert wird.The crystallization at the interface 5 between the tellurium melt 2 and tellurium gas phase 3 can be influenced and improved by a plate 10 (see. Fig. 8) which is held close to the tellurium melt and in the extreme case the surface of the melt 2 slidingly touches. The plate 10 causes a temperature gradient for the formation of crystal nuclei. With sliding contact with the melt 2 can the plate 10 with microcrystals of the compounds to be grown, which under Pressure rolled to be coated, causing crystallization to lower Plate area is improved.

Nach Beendigung des Wachstumsprozesses wird die Kristallschicht 4 von der Schmelze 2 getrennt. Dies kann z.B. gemäß Fig. 2 auf drei verschiedene Arten erfolgen.After completion of the growth process, the crystal layer 4 separated from the melt 2. This can be done in three different ways, for example, as shown in Fig. 2 take place.

Gemäß Fig. 2a kann an das Kristallisationsgefäß 1 ein Vakuum angelegt und die Schmelze 2 durch eine gesinterte Schicht 7 in Richtung der Pfeile 6 aus dem Gefäß 1 abgefiltert werden. Gemäß Fig. 2 b kann durch einen Temperaturgradienten die Schmelze 2 an einer kälteren Stelle des Kristallisationsgefäßes 1 kondensiert werden, wobei T1 < T2 ist. Gemäß Fig. 2 c wird durch seitliches Ablassen der Schmelze 2 und nachfolgende Sublimierung eine Trennung der Kristallschicht 4 von der Schmelze herbeigeführt.According to FIG. 2a, a vacuum can be applied to the crystallization vessel 1 and the melt 2 through a sintered layer 7 in the direction of the arrows 6 the vessel 1 can be filtered off. According to FIG. 2 b, a temperature gradient can be used the melt 2 condenses at a colder point in the crystallization vessel 1 where T1 <T2. According to FIG. 2 c, the lateral drainage Melt 2 and subsequent sublimation a separation of the crystal layer 4 from brought about the melt.

In Versuchen wurden MoSe2, MoTe2 und WSe2 präpariert.MoSe2, MoTe2 and WSe2 were prepared in experiments.

Die Kristallit-Abmessungen erreichten 60 mm2 mit einer Dicke von näherungsweise 0,3 mm. Die hierbei erhaltenen Übergangsmetalldiselenide hatten eine Stöchiometrie MSe2xTex (M = Mo, W) mit X < 0,1. Der Tellurgehalt der Kristalle konnte durch Beheizung der Proben in einer Selen-Atmosphäre auf 650 °C noch vermindert werden. Das untersuchte MoSe2-Material zeigte noch feststellbare Mengen von Tellur und einige Ubergangsmetallverunreinigungen.The crystallite dimensions reached 60 mm2 with a thickness of approximately 0.3 mm. The transition metal diselenides obtained in this way had a stoichiometry MSe2xTex (M = Mo, W) with X <0.1. The tellurium content of the crystals could be reduced by heating the samples in a selenium atmosphere to 650 ° C will. The MoSe2 material examined still showed detectable amounts of tellurium and some transition metal impurities.

Alle präparierten Halbleiterschichten waren photoaktiv.All the prepared semiconductor layers were photoactive.

MoSe2 und MoTe2 hatten n-Typ-Leitfähigkeit,und WSe2 zeigte p-Typ-Leitfähigkeit. Die Halbleiter zeigten 2 Photostrom-Dichten von einigen mA/cm2 bei simulierten AM1-Bedingungen. MoSe2 wurde wegen seines hohen Photopotentiales für die Untersuchung ausgewählt.MoSe2 and MoTe2 had n-type conductivity, and WSe2 showed p-type conductivity. The semiconductors showed 2 photocurrent densities of a few mA / cm2 under simulated AM1 conditions. MoSe2 was chosen for the study because of its high photopotential.

Der morphologische Aufbau einer gewonnenen Halbleiterschicht ist in Fig. 3 in rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen einer MoSe2-Schicht dargestellt, welche auf der Oberfläche einer Tellur-Schmelze 2 hergestellt wurde, wobei die Ausgangstemperatur für die Abkühlung 1050 OC betrug. Diese Aufnahmen zeigen, daß die Kristalle 4 parallel zu ihren Schichtoberflächen zusammengewachsen sind und eine feste seitliche Verbindung hexagonaler Kristalliten entlang ihrer Kanten aufweisen. Die Kristalle sind ähnlich Glimmer in großflächigen Blättern bzw. großflächigen Materialschichten zusammengewachsen. Die Kristallite liegen teilweise übereinander, woraus die Bildung von kleinen Stufen resultiert. Das Detail X in Fig. 1 zeigt schematisch die großflächigen Wachstumsoberflächen 8 der Kristalle 4 senkrecht zum Pfeil c und die kleinen seitlichen Stufen 9 parallel zum Pfeil c.The morphological structure of a semiconductor layer obtained is in 3 is shown in scanning electron microscope images of a MoSe2 layer, which was produced on the surface of a tellurium melt 2, the starting temperature for cooling was 1050 ° C. These recordings show that the crystals 4 are parallel have grown together to form their layer surfaces and have a firm lateral connection exhibit hexagonal crystallites along their edges. The crystals are similar Mica has grown together in large leaves or large layers of material. The crystallites are partly on top of each other, from which the formation of small steps results. The detail X in Fig. 1 shows schematically the large-scale growth surfaces 8 of the crystals 4 perpendicular to the arrow c and the small lateral steps 9 parallel to arrow c.

Die photoelektrischen Eigenschaften dieser Halbleiterschichten sind in Fig. 4 dargestellt. Diese zeigt das photoelektrochemische Verhalten von n-MoSe2, welches aus einer Tellurschmelze 2 gewonnen wurde. Die Messung der Photoströme erfolgte ohne Zusatz von Redoxsystemen zum Elektrolyten.The photoelectric properties of these semiconductor layers are shown in FIG. This shows the photoelectrochemical behavior of n-MoSe2, which was obtained from a tellurium melt 2. The photocurrents were measured without adding redox systems to the electrolyte.

Die Fig. 5 zeigt die Leistungscharakteristik einer MoSe2-Schicht in einer stromerzeugenden, regenerativen elektrochemischen Solarzelle mit J /J2 als Redoxsystem.Fig. 5 shows the performance characteristics of a MoSe2 layer in a power generating, regenerative electrochemical solar cell with J / J2 as Redox system.

Die Belichtung ist auf AM1-Verhältnisse genormt, welche der solaren Intensität an der Erdoberfläche entsprechen, bei senkrechtem Lichteinfall auf 0 m über Normalnull (NN).The exposure is standardized to AM1 ratios, which are the solar ones Intensity at the earth's surface, with perpendicular incidence of light to 0 m above sea level (NN).

Durch chemische und elektrochemische Behandlung der Schichtoberfläche, welche die schon durch die erfindungsgemäße technische Lehre herabgesetzte Einwirkung auf die Stufenoberflächen weiter verringert, können die photoelektrischen Eigenschaften der Schichtoberfläche weiter verbessert werden. Ein Beispiel der Eigenschaften einer solchen oberflächenbehandelten Schicht zeigt die Fig. 6 als Photostrom-Spannungscharakteristik einer mit Silberionen (Ag+) behandelten n-MoSe2-Elektrode, welche aus einer Tellur-Schmelze 2 gezogen wurde. Hiermit ist nachgewiesen, daß die Herstellung von Halbleiterschichten zweidimensional wachsender MX2-Verbindungen mit brauchbaren photoelektrischen Eigenschaften für die Solar-Energieumwandlung in photoelektrochemischen und photovotaischen Solarzellen führt. Die technische Realisierung von großflächigen, polykristallinen Dünnfilmschichten von z.B. MoSe2 und WSe2 ist für den Aufbau derartiger Solarzellen möglich.Through chemical and electrochemical treatment of the layer surface, which the effect already reduced by the technical teaching according to the invention on the step surfaces further reduced, the photoelectric properties the layer surface can be further improved. An example of the properties of a Fig. 6 shows such a surface-treated layer as a photocurrent-voltage characteristic an n-MoSe2 electrode treated with silver ions (Ag +), which is made from a tellurium melt 2 was drawn. This proves that the production of semiconductor layers two-dimensional growing MX2 compounds with useful photoelectric properties for solar energy conversion in photoelectrochemical and photovotaic solar cells leads. The technical realization of large-area, polycrystalline thin-film layers e.g. MoSe2 and WSe2 is possible for the construction of such solar cells.

Die Fig. 7 zeigt das Oberflächenwachstum von Kristallen 4 zur Erzielung eines seitlich beginnenden Anwachsens, was auf den Marangoni-Effekt zurückzuführen ist. Die Oberflächenspannung a ist ein kritischer Parameter für die Bildung von Kristallisationskernen und nicht nur von der Konzentration der Schmelze 2 sondern auch von deren Temperatur abhängig. Der Temperaturgradient AT Ax in der Ebene der Oberfläche der Schmelze 2 resultiert in einer Kraft F x parallel zur Oberfläche, deren Ursprung die Differenz in der Oberflächenspannung a ist. Es ergibt sich eine Konvektion, welche die Kristallisationskerne aus der Masse der Schmelze 2 an die Oberfläche an Stellen der höheren Temperatur T1 des Gefäßes 1 transportiert und einen nachfolgenden Transport der langsam wachsenden Kristalle 4 entlang der Grenzschicht zwischen Schmelze 2 und Gasphase 3 hervorruft. Die größeren Kristallite an den Stellen mit höherer Oberflächenspannung a folgen der Konvektion der Schmelze 2 nicht, da die anwachsende Oberflächenspannung a dem Absinken der Kristalliten entgegenwirkt.Fig. 7 shows the surface growth of crystals 4 to achieve lateral growth, which can be attributed to the Marangoni effect is. The surface tension a is a critical parameter for the formation of Crystallization nuclei and not only on the concentration of the melt 2 but also dependent on their temperature. The temperature gradient AT Ax in the plane of the The surface of the melt 2 results in a force F x parallel to the surface, whose origin is the difference in surface tension a. There is one Convection, which the crystallization nuclei from the mass of the melt 2 to the Surface transported at points of the higher temperature T1 of the vessel 1 and a subsequent transport of the slowly growing crystals 4 along the boundary layer between melt 2 and gas phase 3 causes. The larger crystallites in the places with a higher surface tension a do not follow the convection of the melt 2, since the increasing surface tension a counteracts the sinking of the crystallites.

Das in der bereits weiter oben schon erwähnten Fig. 8 dargestellte Kristallisationsgefäß 1 weist oberhalb der Schmelze 2 eine Platte 10 auf, an deren Unterfläche die aus der Schmelze 2 tretenden Kristalle 4 anwachsen. Für die Entstehung eines entsprechenden Temperaturgradienten zwischen Schmelze 2 und Platte 10, welche von der Gasphase 3 der Schmelze 2 umgeben ist, kann beispielsweise durch eine Kühlung und thermische Isolierung der Platte 10 (nicht dargestellt) gesorgt werden.That shown in FIG. 8 already mentioned above Crystallization vessel 1 has a plate 10 above the melt 2, on which The crystals 4 emerging from the melt 2 grow underneath the surface. For the emergence a corresponding temperature gradient between melt 2 and plate 10, which is surrounded by the gas phase 3 of the melt 2, for example by cooling and thermal insulation of the plate 10 (not shown) can be provided.

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Claims (17)

Patentansprüche (r) Halbleiterschicht aus einem Ubergangsmetalldichalcogenid, g e k e n n z e i c h n e t durch - eine Oberflächenstruktur, in der die Kristalle zweidimensional symmetrisch, parallel zur SchichtQberfläche, ausgerichtet sind und in der der Anteil der senkrecht zur Schichtoberfläche liegenden Kristallkantenflächen gering bis vernachlässigbar klein ist, 2 - eine durchgehende Schichtfläche von mehr als 50 mm2 - eine Schichtdicke von bis hinab zu ca. 0,1 mm und - eine homogene Dotierung im Halbleitermaterial.A semiconductor layer made from a transition metal dichalcogenide, not shown by - a surface structure in which the crystals are aligned two-dimensionally symmetrically, parallel to the layer surface, and in which the proportion of the crystal edge surfaces lying perpendicular to the layer surface is low to negligibly small, 2 - a continuous layer area of more than 50 mm2 - a layer thickness of down to approx. 0.1 mm and - a homogeneous doping in semiconductor material. 2. Halbleiterschicht nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch ein Ubergangsmetalldichalcogenid der Zusammensetzung MX2 oder M1 xMxX2 mit M = W,Mo bzw. Mix = W, M = Mo und X = S, Se, Te.2. Semiconductor layer according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by a transition metal dichalcogenide of the composition MX2 or M1 xMxX2 with M = W, Mo or Mix = W, M = Mo and X = S, Se, Te. 3. Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterschicht nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kristallite (4) an der Oberfläche einer in einem Kristallisierungsgefäß (1) befindlichen Schmelze (2) abgeschieden werden und zur Halbleiterschicht zusammenwachsen, wobei die Oberfläche der Schmelze (2) vom Schmelzematerialingasförmiger Phase (3) bedeckt ist.3. A method for producing a semiconductor layer according to claim 1 or 2, that is, that the crystallites (4) are attached the surface of a melt (2) in a crystallization vessel (1) are deposited and grow together to form the semiconductor layer, the surface the melt (2) is covered by the melt material in the gaseous phase (3). 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schmelze (2) aus Tellur (Te), Selen (Se) oder einem Gemisch aus Tellur (Te) und Selen (Se) besteht.4. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the melt (2) consists of tellurium (Te), selenium (Se) or a mixture of Tellurium (Te) and selenium (Se). 5. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schmelze (2) aus Bleichlorid (PbCl2) besteht.5. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the melt (2) consists of lead chloride (PbCl2). 6. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schmelze (2) aus Wismut (Bi) besteht.6. The method according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the melt (2) consists of bismuth (Bi). 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß 0 - die Schmelze (2) bis auf ca. 1050 C erwärmt wird, - das Ubergangsmetalldichalcogenid in der Menge, die dem Volumen der herzustellenden Halbleiterschicht entspricht, der Schmelze (2) zugesetzt und in dieser gelöst wird, - eine Homogenisierung der flüssigen Phase aus Schmelze (2) und gelöstem Halbleitermaterial zwischen 1000 0C und 600 OC durchgeführt wird, - die Löslichkeit der Schmelze (2) durch Temperaturerniedrigung herabgesetzt und dadurch das Abscheiden der Halbleitermaterialkristalle und deren Zusammenwachsen zur gewünschten Halbleiterschicht an der Grenzschicht (5) zwischen Schmelze (2) und Gasphase (3) des Schmelzematerials herbeigeführt wird, und schließlich - die Halbleiterschicht von der Schmelze (2) getrennt wird.7. The method according to any one of claims 3 to 6, d a d u r c h g e k It is noted that 0 - the melt (2) is heated up to approx. 1050 C, - The transition metal dichalcogenide in the amount corresponding to the volume of the to be produced Semiconductor layer corresponds to the melt (2) is added and dissolved in this, - A homogenization of the liquid phase from melt (2) and dissolved semiconductor material is carried out between 1000 ° C and 600 ° C, - the solubility of the melt (2) reduced by lowering the temperature and thereby the deposition of the semiconductor material crystals and their growing together to form the desired semiconductor layer at the interface (5) is brought about between the melt (2) and the gas phase (3) of the melt material, and finally - the semiconductor layer is separated from the melt (2). 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß infolge Konvektion und Oberflächenspannung einschließender Einflüsse die sich in der Schmelze (2) bildenden Kristalle einer Wanderungsbewegung zur Grenzschicht (5) unterworfen werden.8. The method according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that as a result of convection and surface tension inclusive influences the crystals forming in the melt (2) migrate to the boundary layer (5) be subjected. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kristallisation des Halbleitermaterials und die Ausbildung der Halbleiterschicht an der Grenzfläche (5) zwischen Schmelze (2) und Gasphase (3) durch eine im Bereich der Grenzfläche (5) angeordnete Platte (10) beeinflußt wird.9. The method according to claim 7 or 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the crystallization of the semiconductor material and the formation the semiconductor layer at the interface (5) between the melt (2) and the gas phase (3) influenced by a plate (10) arranged in the region of the interface (5) will. 10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß die Platte (10) dicht oberhalb der Schmelze (2) gehalten wird.10. The method according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t that the plate (10) is held just above the melt (2). 11. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Platte (10) die Oberfläche der Schmelze (2) gleitend berührt.11. The method according to claim 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plate (10) slidingly touches the surface of the melt (2). 12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Oberfläche der Schmelze (2) gleitend berührende Platte (10) mit unter Druck aufgewalzten Mikrokristallen der zu züchtenden Halbleiter-Kristallschicht (4) beschichtet ist.12. The method according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plate (10) slidingly contacting the surface of the melt (2) with microcrystals of the semiconductor crystal layer to be grown, rolled on under pressure (4) is coated. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennung der kristallinen Halbleiterschicht (4) von der Schmelze (2) durch Kondensierung der Schmelze (2) an einer kälteren Stelle des Kristallisationsgefäßes (1) mittels eines Temperaturgradienten erfolgt.13. The method according to any one of claims 7 to 12, d a d u r c h g e it is not indicated that the separation of the crystalline semiconductor layer (4) of the melt (2) by condensation of the melt (2) at a colder point of the crystallization vessel (1) takes place by means of a temperature gradient. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennung der kristallinen Halbleiterschicht (4) von der Schmelze (2) durch Anlegen eines Vakuums (6) an das Kristallisationsgefäß (1) und Abfiltern der Schmelze (2) erfolgt.14. The method according to any one of claims 7 to 12, d a d u r c h g e it is not indicated that the separation of the crystalline semiconductor layer (4) from the melt (2) by applying a vacuum (6) to the crystallization vessel (1) and the melt (2) is filtered off. 15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Abt filtern mittels einer gesinterten Schicht (7) aus Quarzglas erfolgt.15. The method according to claim 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t that the abbot filter by means of a sintered layer (7) made of quartz glass he follows. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennung der kristallinen Halbleiterschicht (4) von der Schmelze (2) durch seitliches Ablassen der Schmelze (2) und durch nachfolgende Sublimierung erfolgt.16. The method according to any one of claims 7 to 12, d a d u r c h g e it is not indicated that the separation of the crystalline semiconductor layer (4) from the melt (2) by laterally draining the melt (2) and by subsequent Sublimation occurs. 17. Verwendung einer Halbleiterschicht aus einem Übergangsmetalldichalcogenid nach einem der vorangehenden Ansprüche für Solarzellen.17. Use of a semiconductor layer made from a transition metal dichalcogenide according to one of the preceding claims for solar cells.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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