JP2003318424A - Thin film solar battery and method of manufacturing same - Google Patents

Thin film solar battery and method of manufacturing same

Info

Publication number
JP2003318424A
JP2003318424A JP2002153128A JP2002153128A JP2003318424A JP 2003318424 A JP2003318424 A JP 2003318424A JP 2002153128 A JP2002153128 A JP 2002153128A JP 2002153128 A JP2002153128 A JP 2002153128A JP 2003318424 A JP2003318424 A JP 2003318424A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
solar cell
film solar
thin film
alkali
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002153128A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003318424A5 (en
JP4110515B2 (en
Inventor
Masashi Aoki
誠志 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2002153128A priority Critical patent/JP4110515B2/en
Publication of JP2003318424A publication Critical patent/JP2003318424A/en
Publication of JP2003318424A5 publication Critical patent/JP2003318424A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4110515B2 publication Critical patent/JP4110515B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541CuInSe2 material PV cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively diffuse alkali element to a light absorbing layer with higher efficiency during the heat treatment to effectively improve energy conversion in the manufacturing process of a thin film solar battery wherein the CIGS- system light absorbing layer is formed by forming a back electrode on a substrate, forming a precursor film on the back electrode and executing the heat treatment under the Se atmosphere, and a transparent electrode is formed, via a buffer layer, on the light absorbing layer. <P>SOLUTION: In the method of manufacturing thin film solar battery, an alkali element is diffused respectively to the light absorbing layer from the substrate including alkali element and an alkali layer provided between the back electrode and precursor film. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体による薄
膜太陽電池およびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film solar cell using a compound semiconductor and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、一般的なカルコパイライト系化
合物半導体による薄膜太陽電池の基本構造を示してい
る。それは、SLG(ソーダライムガラス)基板1上に
裏面電極(プラス電極)となるMo電極2が形成され、
そのMo電極2上に光吸収層5が形成され、その光吸収
層5上にZnS,CdSなどからなるバッファ層6を介
して、マイナス電極となるZnO:Alなどからなる透
明電極7が形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows a basic structure of a thin film solar cell using a general chalcopyrite compound semiconductor. That is, a Mo electrode 2 serving as a back surface electrode (plus electrode) is formed on an SLG (soda lime glass) substrate 1,
A light absorbing layer 5 is formed on the Mo electrode 2, and a transparent electrode 7 made of ZnO: Al or the like serving as a negative electrode is formed on the light absorbing layer 5 via a buffer layer 6 made of ZnS, CdS or the like. ing.

【0003】その化合物半導体による薄膜太陽電池にお
ける光吸収層4としては、現在18%を超す高いエネル
ギー変換効率が得られるものとして、Cu,(In,G
a),SeをベースとしたIb−IIIb−VIb2族
系のCu(In+Ga)Se2によるCIGS薄膜が用
いられている。
As the light absorption layer 4 in the thin film solar cell made of the compound semiconductor, Cu, (In, G) is currently used as a material that can obtain a high energy conversion efficiency exceeding 18%.
a), a CIGS thin film of Ib-IIIb-VIb2 group Cu (In + Ga) Se2 based on Se is used.

【0004】従来、CIGS薄膜による光吸収層を作製
する方法として、金属プリカーサ(前駆体)薄膜を用い
て、H2Seガス等のSeソースを用いた熱化学反応で
Se化合物を生成するセレン化法がある。
Conventionally, as a method for producing a light absorption layer by a CIGS thin film, a selenization method in which a metal precursor (precursor) thin film is used to produce a Se compound by a thermochemical reaction using an Se source such as H 2 Se gas is used. is there.

【0005】米国特許第4798660号明細書には、
DCマグネトロンスパッタリング法により、裏面電極→
純Cu単独層→純In単独層の順に積層する構造で形成
した金属薄膜層をSe雰囲気、望ましくはH2Seガス
中でセレン化することで均一な組成のCIS単相からな
る光吸収層を形成することが開示されている。
US Pat. No. 4,798,660 discloses
Back electrode by DC magnetron sputtering →
A metal thin film layer formed by stacking a pure Cu single layer → a pure In single layer in this order is selenized in an Se atmosphere, preferably H2Se gas, to form a light absorption layer composed of a CIS single phase having a uniform composition. It is disclosed.

【0006】特開平10−135495号明細書には、
金属プリカーサとして、Cu−Gaの合金ターゲットを
用いてスパッタ成膜された金属薄膜と、Inターゲット
を用いてスパッタ成膜された金属薄膜との積層構造によ
るものが示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-135495 discloses that
As the metal precursor, there is shown one having a laminated structure of a metal thin film sputter-deposited using a Cu—Ga alloy target and a metal thin film sputter-deposited using an In target.

【0007】それは、図2に示すように、SLG(ソー
ダライムガラス)基板1に成膜されているMo電極2上
にCIGS薄膜による光吸収層5を形成するに際して、
先にCu−Gaの合金ターゲットT2を用いた第1のス
パッタ工程SPT−1によってCu−Ga合金層31を
成膜し、次いで、InターゲットT1を用いた第2のス
パッタ工程SPT−2によってIn層32を成膜して、
Cu−Ga合金層31、In層32による積層プリカー
サ3を形成するようにしている。そして、熱処理工程H
EATにおいて、その積層プリカーサ3をSe雰囲気中
で熱処理することにより、CIGS薄膜による光吸収層
5を作製するようにしている。
As shown in FIG. 2, when forming the light absorption layer 5 of the CIGS thin film on the Mo electrode 2 formed on the SLG (soda lime glass) substrate 1,
First, the Cu-Ga alloy layer 31 is formed by the first sputtering process SPT-1 using the Cu-Ga alloy target T2, and then the In-process is performed by the second sputtering process SPT-2 using the In target T1. Deposit layer 32,
The laminated precursor 3 including the Cu—Ga alloy layer 31 and the In layer 32 is formed. Then, the heat treatment step H
In the EAT, the laminated precursor 3 is heat-treated in the Se atmosphere to form the light absorption layer 5 of the CIGS thin film.

【0008】しかし、Cu−Ga合金層31とIn層3
2との積層構造によるプリカーサ3を形成するのでは、
成膜時やそのストック時に、その積層の界面で固層拡散
(固体間の拡散)による合金化反応が進行して、Cu−
In−Gaの3元合金が形成されてしまう。また、後で
行われるSe化工程においても合金化反応は進行する。
この積層プリカーサ3の積層の界面における合金化反応
の進行をサンプル間で一様に管理することは難しく(温
度や時間等の合金化反応に関与するパラメータの管理が
必要となる)、得られる光吸収層5の品質がばらついて
しまう。そして、In層32が凝集し、面内での組成不
均一が生じやすいものになってしまう。
However, the Cu--Ga alloy layer 31 and the In layer 3
To form the precursor 3 having a laminated structure with
At the time of film formation or stock, the alloying reaction due to solid layer diffusion (diffusion between solids) proceeds at the interface of the lamination, and Cu-
An In-Ga ternary alloy is formed. In addition, the alloying reaction also proceeds in the Se step that is performed later.
It is difficult to uniformly control the progress of the alloying reaction at the interface of the lamination of the laminated precursor 3 among the samples (it is necessary to control the parameters related to the alloying reaction such as temperature and time), The quality of the absorption layer 5 varies. Then, the In layer 32 agglomerates, and in-plane compositional nonuniformity is likely to occur.

【0009】そのため、Ga濃度をMo電極2との界面
から表面に向かって低くなるようにGa濃度勾配をもた
せるようにすることが提案されている。
Therefore, it has been proposed to provide a Ga concentration gradient so that the Ga concentration decreases from the interface with the Mo electrode 2 toward the surface.

【0010】しかし、このような従来の光吸収層の形成
方法によるのでは、GaがMo電極2とCu−In−G
a層との界面に偏析するために、Mo電極2とCIGS
薄膜による光吸収層5との密着不良の問題をきたして、
電池特性の劣化の要因となっている。
However, according to the conventional method of forming the light absorption layer, Ga is Mo and Cu-In-G.
In order to segregate at the interface with the a layer, the Mo electrode 2 and CIGS
Causing a problem of poor adhesion with the light absorption layer 5 due to the thin film,
This is a cause of deterioration of battery characteristics.

【0011】また、従来、基板となるソーダライムガラ
ス中のNa元素がCuInSe2膜に拡散して粒が成長
することが示され、そのNa元素が拡散したCuInS
e2膜を用いた太陽電池のエネルギー変換効率が高くな
ることが報告されている(第12回ヨーロッパ光起電力
太陽エネルギー会議 M.Bodegard等による
「THE INFRUENCE OF SODIUM
ON THE GRAIN STRUCTURE OF
CuInSe2 FILMS FOR PHOTOV
OLTAIC APPLICATIONS」)。
Further, conventionally, it has been shown that the Na element in the soda lime glass as the substrate diffuses into the CuInSe2 film to grow grains, and the CuInS diffused with the Na element.
It has been reported that the energy conversion efficiency of a solar cell using an e2 film is enhanced (“The Influence of Sodium” by M. Bodegard et al., 12th European Photovoltaic Solar Energy Conference).
ON THE GRAIN STRUCTURE OF
CuInSe2 FILMS FOR PHOTOV
OLTAIC APPLICATIONS ").

【0012】さらに、Na成分を含むガラス上に堆積し
たCIGS膜の抵抗値が小さいことと、基板上にNa2
O2膜を堆積した後にCIGS膜を形成した太陽電池で
は、エネルギー変換効率がNa2O2膜を堆積していな
い太陽電池の約2%向上し、さらに通常Cu/In比に
大きく依存するエネルギー変換効率がCu/In比にか
かわらず一定になることが報告されている{第1回光起
電力エネルギー変換世界会議 M.Ruckh等による
「INFRUENCE OF SUBSTRATES
ON THE ELECTRICAL PROPERT
IES OFCu(In,Gs)Se2 THINFI
LMS」}。
Further, the resistance value of the CIGS film deposited on the glass containing Na component is small, and Na2 is deposited on the substrate.
In the solar cell in which the CIGS film is formed after the O2 film is deposited, the energy conversion efficiency is improved by about 2% as compared with the solar cell in which the Na2O2 film is not deposited, and the energy conversion efficiency, which largely depends on the Cu / In ratio, is Cu. It has been reported to be constant regardless of the In / In ratio {1st World Conference on Photovoltaic Energy Conversion M. "INFLUENCE OF SUBSTRATES" by Ruckh and others
ON THE ELECTRICAL PROPERT
IES OFCu (In, Gs) Se2 THINFI
LMS "}.

【0013】以上の報告からわかるように、CuInS
e2膜の成長の促進とキャリア濃度の増加および太陽電
池のエネルギー変換効率の向上にはNa元素の拡散ある
いは添加が有効である。
As can be seen from the above reports, CuInS
The diffusion or addition of Na element is effective for promoting the growth of the e2 film, increasing the carrier concentration, and improving the energy conversion efficiency of the solar cell.

【0014】Naのドーピング方法として、Mo電極
(裏面電極)上に蒸着法またはスパッタリング法によっ
てNa元素を含有するアルカリ層を形成したのちに、積
層プリカーサを形成してセレン化する方法が特開平8−
222750号明細書に示されている。この製法の課題
は、NaまたはNa化合物によるアルカリ層が吸湿性を
有しているために、成膜したのち大気にふれると変質し
て、その結果剥離してしまうことである。
As a Na doping method, there is a method of forming an alkaline layer containing an Na element on a Mo electrode (back surface electrode) by a vapor deposition method or a sputtering method, and then forming a laminated precursor and selenizing it. −
No. 222750. The problem of this manufacturing method is that, because the alkali layer formed of Na or Na compound has hygroscopicity, it deteriorates when it is exposed to the air after forming a film, resulting in peeling.

【0015】そのため、光吸収層を構成する他の元素と
同時にNaをドーピングする蒸着法によるCuInSe
2膜の製法が米国特許第542204号に開示されてい
る。また、Mo電極上にスパッタリング法によりCu−
In−O:Na2O2を堆積する方法が開示されてい
る。しかし、これらの方法では、その作業工程が煩雑に
なっている。
Therefore, CuInSe is formed by the vapor deposition method in which Na is doped at the same time as other elements constituting the light absorption layer.
A method of making two membranes is disclosed in US Pat. No. 542204. In addition, Cu-on the Mo electrode by the sputtering method.
A method of depositing In-O: Na2O2 is disclosed. However, in these methods, the working process is complicated.

【0016】また、その特開平8−222750号明細
書には、SLG基板から光吸収層へのアルカリ金属の拡
散を阻止するために、SLG基板と光吸収層との間にバ
リア層を設けるか、またはアルカリ金属を含有しない基
板を用いることが開示されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-222750, a barrier layer is provided between the SLG substrate and the light absorbing layer in order to prevent the diffusion of the alkali metal from the SLG substrate into the light absorbing layer. , Or using a substrate containing no alkali metal.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、化合物半導体による薄膜太陽電池における裏面電
極上にCu−Ga合金層およびIn層からなる積層プリ
カーサ膜を形成して、Se雰囲気中で熱処理することに
よってCIGS系の光吸収層を作製するに際して、エネ
ルギー変換効率を向上させるために光吸収層にNaを拡
散させるべく、裏面電極上に蒸着法またはスパッタリン
グ法によってNaの層を形成するのでは、成膜されるN
a層が変質して剥離しやすいものになってしまうことで
ある。
The problem to be solved is to form a laminated precursor film composed of a Cu—Ga alloy layer and an In layer on the back surface electrode of a thin film solar cell made of a compound semiconductor, and in a Se atmosphere. When a CIGS-based light absorption layer is produced by heat treatment, a Na layer is formed on the back electrode by a vapor deposition method or a sputtering method in order to diffuse Na in the light absorption layer in order to improve energy conversion efficiency. Then, the deposited N
That is, the a layer is deteriorated and easily peeled off.

【0018】また、積層プリカーサのセレン化時にNa
をドーピングしたり、裏面電極上にスパッタリング法に
よりCu−In−O:Na2O2を堆積したうえで、そ
の上に積層プリカーサ膜を形成してセレン化したりする
のでは、その作業工程が煩雑になってしまうという問題
がある。
In addition, when the laminated precursor is selenized, Na is used.
Doping or by depositing Cu-In-O: Na2O2 on the back electrode by a sputtering method and then forming a laminated precursor film on it and selenizing it, the working process becomes complicated. There is a problem that it ends up.

【0019】また、SLG基板と光吸収層との間にSL
G基板から光吸収層へのアルカリ金属の拡散を阻止する
ためのバリア層を設けるか、またはアルカリ金属を含有
しない基板を用いて、裏面電極上に設けられたアルカリ
層から光吸収層へアルカリ金属(Na元素)を拡散させ
るのでは効率が悪く、コスト高になってしまうという問
題がある。
In addition, SL is provided between the SLG substrate and the light absorption layer.
G A barrier layer is provided to prevent diffusion of an alkali metal from the substrate to the light absorbing layer, or a substrate containing no alkali metal is used to form an alkali metal from the alkali layer provided on the back electrode to the light absorbing layer. Diffusing (Na element) has a problem that the efficiency is low and the cost is high.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ成分
を含む基板上に裏面電極を形成して、その裏面電極上に
プリカーサ膜を形成して、Se雰囲気中で熱処理するこ
とによってCIGS系の光吸収層を作製し、その光吸収
層上にバッファ層を介して透明電極を形成するようにし
た薄膜太陽電池の製造方法にあって、その熱処理時に効
率良く効果的に光吸収層にアルカリ元素を拡散させるこ
とができるようにするべく、裏面電極とプリカーサ膜と
の間に設けられたアルカリ層と基板とからそれぞれアル
カリ元素を光吸収層に拡散させるようにしている。
According to the present invention, a back electrode is formed on a substrate containing an alkaline component, a precursor film is formed on the back electrode, and a heat treatment is performed in a Se atmosphere so that a CIGS system is formed. In a method for manufacturing a thin film solar cell in which a light absorbing layer is formed and a transparent electrode is formed on the light absorbing layer via a buffer layer, an alkali element is efficiently and effectively added to the light absorbing layer during the heat treatment. In order to diffuse the alkali element, the alkali element is diffused into the light absorbing layer from the alkali layer provided between the back electrode and the precursor film and the substrate.

【0021】その際、特に本発明では、基板と裏面電極
との間に拡散制御層を形成して、基板のアルカリ元素が
光吸収層に拡散するのを制御するようにしている。
In this case, particularly in the present invention, a diffusion control layer is formed between the substrate and the back electrode to control diffusion of the alkali element of the substrate into the light absorption layer.

【0022】そして、本発明では、化合物半導体による
薄膜太陽電池における裏面電極上にプリカーサ膜を形成
して、Se雰囲気中で熱処理することによってCIGS
系の光吸収層を作製するに際して、エネルギー変換効率
を向上させるために光吸収層にIa族元素のアルカリ成
分を拡散させる層を、変質や剥離の問題を生ずることな
く、簡単な工程で得ることができるようにするべく、ア
ルカリ金属を含む水溶液に裏面電極を浸漬したのち乾燥
させて裏面電極上にアルカリ層を形成するようにしてい
る。
Then, in the present invention, a precursor film is formed on the back surface electrode of a thin film solar cell made of a compound semiconductor, and the precursor film is heat-treated in an Se atmosphere to form a CIGS.
In order to improve the energy conversion efficiency, a layer for diffusing the alkaline component of the group Ia element in order to improve the energy conversion efficiency is obtained in a simple process when producing a light absorbing layer of a system without causing a problem of alteration or peeling. In order to enable the above, the back electrode is immersed in an aqueous solution containing an alkali metal and then dried to form an alkali layer on the back electrode.

【0023】また、本発明は、アルカリ成分を含む基板
上に、裏面電極、CIGS系の光吸収層、バッファ層お
よび透明電極が順次積層された構造の薄膜太陽電池にあ
って、アルカル元素が添加された光吸収層を設けるとと
もに、基板と裏面電極との間に基板のアルカリ元素が光
吸収層に拡散するのを制御する拡散制御層を設けるよう
にしている。
The present invention also provides a thin-film solar cell having a structure in which a back electrode, a CIGS-based light absorption layer, a buffer layer, and a transparent electrode are sequentially laminated on a substrate containing an alkaline component, and an alcal element is added. And a diffusion control layer for controlling diffusion of the alkali element of the substrate into the light absorption layer, between the substrate and the back electrode.

【0024】[0024]

【実施例】本発明による薄膜太陽電池は、図3に示すよ
うに、SLG基板1上に、Mo電極2、CIGS系の光
吸収層5′、バッファ層6および透明電極7が順次積層
された構造のものにあって、特に光吸収層5′としてN
a元素が添加されたものを用いるとともに、SLG基板
1とMo電極2との間にSLG基板1に含まれるNa元
素が光吸収層5′に拡散するのを制御する拡散制御層8
を設けるようにしている。
EXAMPLE As shown in FIG. 3, a thin film solar cell according to the present invention comprises a Mo electrode 2, a CIGS light absorbing layer 5 ', a buffer layer 6 and a transparent electrode 7 which are sequentially laminated on an SLG substrate 1. Of the structure, particularly N as the light absorption layer 5 '.
A diffusion control layer 8 for controlling diffusion of the Na element contained in the SLG substrate 1 to the light absorption layer 5 ′ between the SLG substrate 1 and the Mo electrode 2 while using the one to which the a element is added.
Is provided.

【0025】その拡散制御層は、SiO2,Al2O
3,TiN,Si3N4,ZrO2またはTiO2から
なっている。
The diffusion control layer is made of SiO2, Al2O.
3, TiN, Si3N4, ZrO2 or TiO2.

【0026】そして、本発明では、このような構造によ
る薄膜太陽電池を以下のように製造するようにしてい
る。
In the present invention, the thin film solar cell having such a structure is manufactured as follows.

【0027】その製造方法としては、図4に示すよう
に、まず、SLG基板1上に、拡散制御層8をCVD法
によって形成したうえで(ステップS1)、その拡散制
御層8上にMo電極2をスパッタリングによって形成す
る(ステップS2)。
As a manufacturing method thereof, as shown in FIG. 4, first, the diffusion control layer 8 is formed on the SLG substrate 1 by the CVD method (step S1), and then the Mo electrode is formed on the diffusion control layer 8. 2 is formed by sputtering (step S2).

【0028】次いで、そのMo電極2上にNa2Sから
なるアルカリ層9を浸漬法によって成膜する(ステップ
S3)。
Then, an alkali layer 9 made of Na2S is formed on the Mo electrode 2 by a dipping method (step S3).

【0029】そのアルカリ層9の成膜としては、例え
ば、Na2S・9H2O(硫化ナトリウム9水和物)を
重量濃度0.1〜5%で純水に溶かした水溶液にMo電
極2の成膜基板を浸して、スピンドライ乾燥させたの
ち、膜中残留水分の調整のために、大気中、150℃で
60分間のベーク処理を行う。
As the film formation of the alkali layer 9, for example, a film formation substrate of the Mo electrode 2 is formed by an aqueous solution of Na2S.9H2O (sodium sulfide nonahydrate) dissolved in pure water at a concentration of 0.1 to 5% by weight. After being dipped and spin-dried, a baking treatment is performed in the air at 150 ° C. for 60 minutes to adjust the residual water content in the film.

【0030】そして、図5に示すように、アルカリ層9
上に、先にIn単体ターゲット1を用いた第1のスパッ
タ工程SPT−1によってIn層41を成膜したうえ
で、その上に、Cu−Gaの合金ターゲットT2を用い
た第2のスパッタ工程SPT−2によってCu−Ga合
金層42を成膜して、In層41およびCu−Ga合金
層42からなる積層プリカーサ4を形成する。次いで、
熱処理工程HEATにおいて、その積層プリカーサ4を
Se雰囲気中で熱処理して、CIGS薄膜による光吸収
層5′を作製する。
Then, as shown in FIG.
First, the In layer 41 is formed by the first sputtering process SPT-1 using the In simple substance target 1, and then the second sputtering process using the Cu-Ga alloy target T2. The Cu-Ga alloy layer 42 is formed by SPT-2, and the laminated precursor 4 including the In layer 41 and the Cu-Ga alloy layer 42 is formed. Then
In the heat treatment step HEAT, the laminated precursor 4 is heat-treated in a Se atmosphere to form a light absorption layer 5'of a CIGS thin film.

【0031】この熱処理時に、SLG基板1から拡散制
御層8によって最適に制御された量のNa元素がMo電
極2を通して光吸収層5′に拡散するとともに、アルカ
リ層9から所定量のNa元素が光吸収層5′に拡散す
る。
During this heat treatment, an amount of Na element optimally controlled by the diffusion control layer 8 is diffused from the SLG substrate 1 through the Mo electrode 2 to the light absorption layer 5 ′, and a predetermined amount of Na element is removed from the alkali layer 9. Diffuses in the light absorption layer 5 '.

【0032】その際、アルカリ層9は、予め所定量のN
a元素を供給できる膜質(Na元素の含有密度)および
膜厚をもって成膜されており、所定量のNa元素が光吸
収層5′に拡散して消滅する。
At this time, the alkali layer 9 is formed with a predetermined amount of N in advance.
The film is formed with a film quality (content density of Na element) and film thickness capable of supplying the a element, and a predetermined amount of the Na element diffuses into the light absorption layer 5'and disappears.

【0033】また、SLG基板1から光吸収層5′に拡
散するNa元素にあっても、それが過剰に供給されるこ
となく適量となるように、拡散制御層8の膜質および膜
厚が設定されている。
Further, the film quality and film thickness of the diffusion control layer 8 are set so that even if Na element diffuses from the SLG substrate 1 into the light absorption layer 5 ', it will be in an appropriate amount without being excessively supplied. Has been done.

【0034】具体的には、単位面積1cm当り10E
+10〜10E+16の範囲の原子数密度をもって、光
吸収層5′にMa元素が拡散されるようにする。
Specifically, 10E per 1 cm 2 of unit area
The element Ma is diffused into the light absorption layer 5'with an atomic number density in the range of +10 to 10E + 16.

【0035】また、拡散制御層8としては、その膜厚が
100Å〜1500Åの範囲になるように設定される。
Further, the diffusion control layer 8 is set so that its film thickness is in the range of 100Å to 1500Å.

【0036】このように本発明によれば、積層プリカー
サ4をSe雰囲気中で熱処理するに際して、SLG基板
1およびアルカリ層9から最適に制御された量のNa元
素がそれぞれ効果的に効率良く光吸収層5′に拡散し
て、エネルギー変換効率の良いCIGS薄膜による光吸
収層5′を作製することができるようになる。
As described above, according to the present invention, when the laminated precursor 4 is heat-treated in the Se atmosphere, the optimally controlled amounts of Na elements from the SLG substrate 1 and the alkali layer 9 are effectively and efficiently absorbed by light. By diffusing into the layer 5 ', it becomes possible to fabricate the light absorption layer 5'of the CIGS thin film having good energy conversion efficiency.

【0037】そして、本発明によれば、そのアルカリ層
9を簡単な工程で容易に得ることができる。また、ウェ
ット処理でMo電極2上にアルカリ層9の皮膜を形成す
るようにしているので、初期から水分を含んでいるため
に、成膜後に吸湿による変質や剥離の問題が生ずること
がない。また、水和物を使用することにより、膜中の水
分を保持でき、ベーク処理によって膜中の水分を調整で
き、濡れ性にも優れている。
According to the present invention, the alkali layer 9 can be easily obtained by a simple process. Further, since the film of the alkali layer 9 is formed on the Mo electrode 2 by the wet treatment, since it contains water from the beginning, there is no problem of deterioration or peeling due to moisture absorption after the film formation. Further, by using a hydrate, the water content in the film can be retained, and the water content in the film can be adjusted by the baking treatment, and the wettability is excellent.

【0038】また、Na2S・9H2Oの水溶液を使用
すれば、その濃度をMo電極2の表面酸化膜をエッチン
グできる11〜13pHの範囲程度に調整することによ
り、Mo電極2の表面酸化膜を有効に除去することがで
きるようになるとともに、S成分を含有しているために
Mo電極2と光吸収層5′との密着性が向上する。
If an aqueous solution of Na2S.9H2O is used, the concentration of the surface oxide film of the Mo electrode 2 can be effectively adjusted by adjusting the concentration to a range of 11 to 13 pH at which the surface oxide film of the Mo electrode 2 can be etched. It becomes possible to remove it, and since the S component is contained, the adhesion between the Mo electrode 2 and the light absorbing layer 5'is improved.

【0039】浸漬法によってアルカリ層9を成膜する利
点としては、以下のとおりである。
The advantages of forming the alkali layer 9 by the dipping method are as follows.

【0040】(1)スパッタリングや真空蒸着のような
大がかりな装置を必要とせず、比較的簡単な装置で実現
が可能である。また、真空装置を用いる場合にはスパッ
タターゲットや真空蒸着ソース等の品質管理が難しい
が、Na2S等の材料は吸湿性が高いので、浸漬法では
その材料の湿度などの管理が容易である。
(1) It can be realized with a relatively simple device without requiring a large-scale device such as sputtering or vacuum deposition. Further, when a vacuum device is used, quality control of a sputtering target, a vacuum evaporation source, etc. is difficult, but since a material such as Na2S has a high hygroscopic property, it is easy to control the humidity of the material by the dipping method.

【0041】(2)光を閉じ込めるためのテクスチャー
構造とした基板や電極表面であっても、その表面によく
適合したアルカリ層9を形成させることが可能である。
また、Na2S・9H2Oの水溶液の浸漬を行う箇所と
しては、Mo電極2の表面以外に、積層プリカーサ4の
表面、セレン化後における光吸収層5′の表面、光吸収
層5′上に形成されるバッファ層6の表面が考えられる
が、積層プリカーサ4の表面や光吸収層5′の表面のよ
うなラフネスの極端に大きな表面であっても分子レベル
で良好なカバレッジを確保できるようになる。
(2) Even on the surface of a substrate or an electrode having a texture structure for confining light, it is possible to form the alkali layer 9 which is well adapted to the surface.
Further, as a place where the aqueous solution of Na2S.9H2O is dipped, it is formed on the surface of the laminated precursor 4, the surface of the light absorption layer 5'after selenization, and the light absorption layer 5 ', in addition to the surface of the Mo electrode 2. The surface of the buffer layer 6 may be considered, but good coverage can be secured at the molecular level even on a surface having extremely large roughness such as the surface of the laminated precursor 4 or the surface of the light absorption layer 5 '.

【0042】Mo電極2の表面に対して浸漬を行う場合
には、アルカリ金属の水溶液を用いることでMo電極2
の表面酸化膜のエッチング効果およびパーティクル除去
効果が得られる。それにより、Mo電極2のレーザスク
ライプ後の表面洗浄工程を省くことが可能になる。ま
た、Mo電極2の表面洗浄をより効果的に行わせるため
に、アンモニアやNaOHなどを溶液に加えることでp
Hを容易に調整できる。
When dipping the surface of the Mo electrode 2, an aqueous solution of an alkali metal is used.
The effect of etching the surface oxide film and the effect of removing particles can be obtained. This makes it possible to omit the surface cleaning step after the laser scraping of the Mo electrode 2. Further, in order to more effectively clean the surface of the Mo electrode 2, it is possible to add ammonia, NaOH or the like to the solution.
H can be easily adjusted.

【0043】水溶液の浸漬によるため、アルカリ層9へ
の酸素や水素の残留があり、その酸素が光吸収層5′に
取り込まれることで半導体特性が改善される。
Since the solution is dipped in the aqueous solution, oxygen and hydrogen remain in the alkali layer 9, and the oxygen is taken into the light absorption layer 5 ', so that the semiconductor characteristics are improved.

【0044】浸漬法によってMo電極2上にアルカリ層
9を成膜したときのNa元素の析出量の知見結果は、以
下のとおりである。
The results of finding the amount of Na element deposited when the alkali layer 9 is formed on the Mo electrode 2 by the dipping method are as follows.

【0045】1Y16−51 Na2S 0.2%およ
び1Y16−52 Na2S 0.8%のそれぞれ希釈
を行った2つの試料を用いて、ICP−MS分析法によ
り、成膜部分に超純水6mlを滴下し、約5分間移液具
により走査しながらNaを回収した。その結果、前者の
試料では単位面積当り2.8E+15(atoms/c
)の原子数が得られ、後者の試料では単位面積当り
8,7E+15(atoms/cm)の原子数が得ら
れた。定量限界は、2E+10程度である。
6 ml of ultrapure water was added dropwise to the film-forming portion by ICP-MS analysis using two samples diluted with 1% Y2Y-51 Na2S 0.2% and 1Y16-52 Na2S 0.8%. Then, Na was collected while scanning with the liquid transfer tool for about 5 minutes. As a result, the former sample was 2.8E + 15 (atoms / c) per unit area.
m 2 ), and the latter sample had an atom number of 8.7E + 15 (atoms / cm 2 ) per unit area. The limit of quantification is about 2E + 10.

【0046】図6は、Na2S水溶液の濃度を変えて光
吸収層5′を作製したときのエネルギー変換効率η
〔%〕S=0.16の測定結果を示す特性図である。複
数の試料を用いたときの測定範囲をw1,w2,w3,
…によってあらわしている。
FIG. 6 shows the energy conversion efficiency η when the light absorbing layer 5'is manufactured by changing the concentration of the Na2S aqueous solution.
It is a characteristic view which shows the measurement result of [%] S = 0.16. The measurement range when using a plurality of samples is w1, w2, w3
It is represented by ...

【0047】この測定結果によれば、Na2S水溶液の
濃度は、エネルギー変換効率ηの点からして、0.01
〜1.0(5)の範囲が適正である。その場合、Na2
S水溶液の濃度が薄いとエネルギー変換効率ηが悪くな
り、濃いとMo電極2とSLG基板1との間でエッチン
グによる剥離が生じてしまう。
According to this measurement result, the concentration of the Na2S aqueous solution is 0.01 in terms of energy conversion efficiency η.
The range of 1.0 (5) is appropriate. In that case, Na2
When the concentration of the S aqueous solution is low, the energy conversion efficiency η is low, and when the concentration is high, peeling due to etching occurs between the Mo electrode 2 and the SLG substrate 1.

【0048】図7は、Na2S水溶液(濃度0.27
%)の液温を変えて光吸収層5′を作製したときのエネ
ルギー変換効率η〔%〕S=0.16の測定結果を示す
特性図である。
FIG. 7 shows a Na2S aqueous solution (concentration 0.27).
(%) Is a characteristic diagram showing measurement results of energy conversion efficiency η [%] S = 0.16 when the light absorption layer 5 ′ is manufactured by changing the liquid temperature.

【0049】この測定結果によれば、Na2S水溶液の
液温は、エネルギー変換効率ηの点からして、常温10
℃〜70℃の範囲が適正である(望ましくは15℃〜4
0℃の範囲)。その場合、Na2S水溶液の液温が低い
とエネルギー変換効率ηが悪くなり、80℃以上だとM
o電極2とSLG基板1との間でエッチングによる剥離
が生じてしまう。
According to the measurement results, the liquid temperature of the Na2S aqueous solution is 10 ° C at room temperature in terms of energy conversion efficiency η.
The range of ℃ ~ 70 ℃ is appropriate (preferably 15 ℃ ~ 4
0 ° C range). In that case, if the liquid temperature of the Na2S aqueous solution is low, the energy conversion efficiency η deteriorates, and if it is 80 ° C or higher, M
Stripping due to etching occurs between the o electrode 2 and the SLG substrate 1.

【0050】図8は、アルカリ層9をベーク処理(処理
時間60分)するときのベーク温度を変えて光吸収層
5′を作製したときのエネルギー変換効率η〔%〕S=
0.16の測定結果を示す特性図である。
FIG. 8 shows the energy conversion efficiency η [%] S = when the light absorption layer 5'is produced by changing the baking temperature when the alkali layer 9 is baked (processing time 60 minutes).
It is a characteristic view which shows the measurement result of 0.16.

【0051】この測定結果によれば、ベーク温度は、エ
ネルギー変換効率ηの点からして、100℃〜400℃
の範囲が適正である(望ましくは100℃〜250℃の
範囲)。その場合、ベーク温度が低いとエネルギー変換
効率ηが悪くなり、高いとアルカリ層9の含水率が減少
して剥離しやすくなってしまう。
According to this measurement result, the baking temperature is 100 ° C. to 400 ° C. in terms of energy conversion efficiency η.
Is appropriate (preferably in the range of 100 ° C to 250 ° C). In that case, if the baking temperature is low, the energy conversion efficiency η is deteriorated, and if the baking temperature is high, the water content of the alkali layer 9 is decreased, and the peeling is likely to occur.

【0052】図9は、アルカリ層9を温度150℃でベ
ーク処理するときのベーク時間を変えて光吸収層5′を
作製したときのエネルギー変換効率η〔%〕S=0.1
6の測定結果を示す特性図である。
FIG. 9 shows the energy conversion efficiency η [%] S = 0.1 when the light absorption layer 5'is manufactured by changing the baking time when the alkali layer 9 is baked at a temperature of 150 ° C.
It is a characteristic view which shows the measurement result of No. 6.

【0053】この測定結果によれば、ベーク時間は、エ
ネルギー変換効率ηおよび作業性の点からして、10〜
60分の範囲が適正である。
According to this measurement result, the baking time is 10 to 10 in terms of energy conversion efficiency η and workability.
A range of 60 minutes is appropriate.

【0054】本発明は、浸漬法によってアルカリ層9を
形成するのに用いるIa族元素を含む水溶液として、N
a2S・9H2O水和物を用いる以外に、その他のアル
カリ金属またはその硫化物、水酸化物、塩化物等の水溶
液を用いることが可能である。
In the present invention, an aqueous solution containing a Group Ia element used for forming the alkali layer 9 by the dipping method is used.
In addition to using a2S.9H2O hydrate, it is possible to use an aqueous solution of other alkali metal or its sulfide, hydroxide, chloride and the like.

【0055】具体的には、以下の水溶液が用いられる。 Na化合物:Na2SeO3・5H2O、Na2TeO
3・5H2O、Na2SO3・7H2O、Na2B4O
7・10H2O、AlNa(SO4)2・12H2O、
NaCl K化合物:K2TeO3・3H2O、K2A12O4・
3H2O、AlK(SO4)2・12H2O、KOH、
KFLi
Specifically, the following aqueous solutions are used. Na compound: Na2SeO3.5H2O, Na2TeO
3.5H2O, Na2SO3 / 7H2O, Na2B4O
7 ・ 10H2O, AlNa (SO4) 2 ・ 12H2O,
NaCl K compound: K2TeO3 · 3H2O, K2A12O4 ·
3H2O, AlK (SO4) 2.12H2O, KOH,
KFLi

【0056】また、本発明では、Mo電極2上にIn層
41を設けたうえで、その上にCu−Ga合金層42を
設けて積層プリカーサ4を形成するようにしているの
で、Mo電極2との界面における元素の固層拡散による
合金化を抑制することができる。そして、その積層プリ
カーサ4をSe雰囲気中で熱処理してセレン化する際
に、Mo電極2側にIn成分を充分に拡散させることが
できるとともに、拡散速度の遅いGaがMo電極2との
界面に偏析して結晶性の悪いCu−Ga−Se層が形成
されることがないようにして、均一な結晶による高品質
なP型半導体のCu(In+Ga)Se2によるCIG
Sの光吸収層5′を作製することができる。
Further, in the present invention, since the In layer 41 is provided on the Mo electrode 2 and then the Cu—Ga alloy layer 42 is provided thereon to form the laminated precursor 4, the Mo electrode 2 is formed. It is possible to suppress alloying due to solid layer diffusion of elements at the interface with. Then, when the laminated precursor 4 is heat-treated in a Se atmosphere to be selenized, the In component can be sufficiently diffused to the Mo electrode 2 side, and Ga having a slow diffusion rate is formed at the interface with the Mo electrode 2. A CIG made of Cu (In + Ga) Se2, which is a high-quality P-type semiconductor with a uniform crystal, is formed so that a Cu-Ga-Se layer having poor crystallinity is not formed by segregation.
The light absorption layer 5'of S can be produced.

【0057】したがって、Mo電極2と光吸収層5′と
の間に、結晶性が悪くて構造的に脆く、かつ導電性を有
する異層(Cu−Ga−Se層)が介在するようなこと
がなくなり、Mo電極2との密着性が高くて構造的に強
固な、しかも電池特性の良好な太陽電池を得ることがで
きるようになる。
Therefore, a different layer (Cu-Ga-Se layer) having poor crystallinity and structurally fragility and conductivity is interposed between the Mo electrode 2 and the light absorption layer 5 '. Therefore, it becomes possible to obtain a solar cell having high adhesion to the Mo electrode 2 and being structurally strong and having good cell characteristics.

【0058】また、本発明では、図10に示すように、
Mo電極2上にNa2Sからなるアルカリ層9を成膜し
たうえで、ここでは、そのアルカル層9上に、Cu−G
a合金層42をIn層41、43によって挟んだ構造の
積層プリカーサ4′をスパッタリングによって形成する
ようにしている。
Further, in the present invention, as shown in FIG.
After forming the alkali layer 9 made of Na2S on the Mo electrode 2, Cu-G is formed on the Alcal layer 9 here.
The laminated precursor 4'having a structure in which the a-alloy layer 42 is sandwiched between the In layers 41 and 43 is formed by sputtering.

【0059】このように、本発明によれば、Mo電極2
上にIn層41を設けたうえで、その上にCu−Ga合
金層42を設けるようにしているので、Mo電極2との
界面における元素の固層拡散による合金化を抑制するこ
とができる。そして、積層プリカーサ4をSe雰囲気中
で熱処理してセレン化する際に、Mo電極2側にIn成
分を充分に拡散させることができるとともに、拡散速度
の遅いGaがMo電極2との界面に偏析して結晶性の悪
いCu−Ga−Se層が形成されることがなくなる。ま
た、表面がIn層43によって被覆されているので、セ
レン化によって作製される光吸収層5′の表面にCu2
Seが生成されることがなくなる。
Thus, according to the present invention, the Mo electrode 2
Since the In layer 41 is provided on the Cu layer and the Cu—Ga alloy layer 42 is provided on the In layer 41, alloying due to solid layer diffusion of elements at the interface with the Mo electrode 2 can be suppressed. When the laminated precursor 4 is heat-treated in a Se atmosphere to be selenized, the In component can be sufficiently diffused to the Mo electrode 2 side, and Ga having a slow diffusion rate segregates at the interface with the Mo electrode 2. As a result, a Cu-Ga-Se layer having poor crystallinity is not formed. Further, since the surface is covered with the In layer 43, Cu2 is formed on the surface of the light absorption layer 5'produced by selenization.
Se will not be generated.

【0060】したがって、Mo電極2と光吸収層5′と
の間に、結晶性が悪くて構造的に脆く、かつ導電性を有
する異層(Cu−Ga−Se)が介在するようなことが
なく、また光吸収層5′の表面に導電性を有する異層
(Cu2Se)が生成されることのない、均一な結晶に
よる高品質なP型半導体のCu(In+Ga)Se2に
よるCIGSの光吸収層5′を作製することができ、M
o電極2との密着性が高くて構造的に強固な、しかもリ
ークのない電池特性の良好な太陽電池を得ることができ
るようになる。
Therefore, a different layer (Cu-Ga-Se) having poor crystallinity and being structurally fragile and having conductivity may be interposed between the Mo electrode 2 and the light absorption layer 5 '. And a high-quality P-type semiconductor Cu (In + Ga) Se2 as a CIGS light-absorbing layer with a uniform crystal that does not form a conductive different layer (Cu2Se) on the surface of the light-absorbing layer 5 '. 5'can be made, M
It is possible to obtain a solar cell having high adhesion to the o electrode 2 and being structurally strong, and having good cell characteristics without leakage.

【0061】また、本発明は、図11に示すように、M
o電極2上に、Cu−Ga合金層をIn層によって挟ん
だ構造を多段に複数設けて、積層プリカーサ4″を形成
するようにしている。
Further, according to the present invention, as shown in FIG.
On the o electrode 2, a plurality of structures in which a Cu—Ga alloy layer is sandwiched by In layers are provided in multiple stages to form a laminated precursor 4 ″.

【0062】ここでは、Mo電極2上に、In層41、
Cu−Ga合金層42、In層43、Cu−Ga合金層
44、In層45、Cu−Ga合金層46およびIn層
47を順次積層することによって、Cu−Ga合金層を
In層によって挟んだ構造を3段に設けるようにしてい
る。
Here, on the Mo electrode 2, the In layer 41,
The Cu—Ga alloy layer 42, the In layer 43, the Cu—Ga alloy layer 44, the In layer 45, the Cu—Ga alloy layer 46, and the In layer 47 were sequentially laminated, so that the Cu—Ga alloy layer was sandwiched between the In layers. The structure is provided in three stages.

【0063】このように、Mo電極2側にIn層41
が、表面にIn層47が配され、その間にCu−Ga合
金層42、In層43、Cu−Ga合金層44、In層
45およびCu−Ga合金層46が均等に配分されてい
るので、より均一な結晶による高品質なP型半導体のC
u(In+Ga)Se2によるCIGSの光吸収層5′
を作製することができるようになる。
Thus, the In layer 41 is formed on the Mo electrode 2 side.
However, since the In layer 47 is arranged on the surface and the Cu—Ga alloy layer 42, the In layer 43, the Cu—Ga alloy layer 44, the In layer 45 and the Cu—Ga alloy layer 46 are evenly distributed between them, C of high quality P-type semiconductor with more uniform crystal
CIGS light absorption layer 5'of u (In + Ga) Se2
Will be able to be manufactured.

【0064】図12は、光吸収層5′の他の作製方法を
示している。
FIG. 12 shows another method for producing the light absorption layer 5 '.

【0065】ここでは、化合物半導体による薄膜太陽電
池における光吸収層5′を形成するに際して、Ib族系
金属元素とIIIb族系金属元素とを同時に供給して単
層による合金のプリカーサ膜を形成して、その形成され
たプリカーサ膜をSe雰囲気中で熱処理してセレン化す
るようにしている。
Here, when forming the light absorption layer 5'in a thin film solar cell made of a compound semiconductor, a group Ib group metal element and a group IIIb group metal element are simultaneously supplied to form a precursor alloy film of a single layer. Then, the formed precursor film is heat-treated in a Se atmosphere to be selenized.

【0066】具体的には、SLG基板1に成膜されたM
o電極2上にCIGS薄膜による光吸収層5′を形成す
るに際して、InターゲットT1およびCu−Ga合金
ターゲットT2を設けた対向ターゲット式のスパッタリ
ングによって、アルカリ層9上に各ターゲット材料の各
スパッタ粒子が混り合った状態でCu−Ga−In合金
からなる単層のプリカーサ膜10を形成するスパッタ工
程FT−SPTと、そのプリカーサ膜10をSe雰囲気
中で熱処理して、CIGS薄膜による光吸収層5を形成
する熱処理工程HEATとをとるようにしている。
Specifically, M formed on the SLG substrate 1
When forming the light absorption layer 5 ′ of the CIGS thin film on the o electrode 2, the sputtered particles of each target material are formed on the alkali layer 9 by the facing target type sputtering in which the In target T 1 and the Cu—Ga alloy target T 2 are provided. Sputter process FT-SPT for forming a single-layer precursor film 10 made of a Cu-Ga-In alloy in a mixed state, and the precursor film 10 is heat-treated in an Se atmosphere to form a light absorption layer of a CIGS thin film. The heat treatment step HEAT for forming No. 5 is performed.

【0067】図13は、対向ターゲット式のスパッタリ
ングによって、InターゲットT1およびCu−Ga合
金ターゲットT2における各スパッタ粒子が混り合った
状態でCu−Ga−In合金のプリカーサ膜10が形成
されるときのスパッタ粒子の状態を示している。
FIG. 13 shows a case where the precursor film 10 of Cu—Ga—In alloy is formed by the facing target type sputtering in a state where the sputtered particles in the In target T1 and the Cu—Ga alloy target T2 are mixed. The state of the sputtered particles is shown.

【0068】一対に設けられたInターゲットT1およ
び2Cu−Ga合金ターゲットT2のスパッタリングを
同時に行わせると、一方のターゲットからスパッタされ
た粒子が他方のターゲット表面に到達する。これにより
各ターゲット表面では双方のターゲット材料による金属
元素Cu,Ga,Inが混り合った状態になり、その状
態でさらにスパッタリングが行われて、双方のターゲッ
ト材料が混り合ったスパッタ粒子が基材におけるアルカ
リ層9上に付着堆積してCu−Ga−In合金のプリカ
ーサ膜10が形成される。
When the In target T1 and the 2Cu—Ga alloy target T2 provided in a pair are simultaneously sputtered, the particles sputtered from one target reach the surface of the other target. As a result, the metal elements Cu, Ga, and In from both target materials are mixed on the surface of each target, and further sputtering is performed in this state, and the sputtered particles in which both target materials are mixed are A Cu—Ga—In alloy precursor film 10 is formed by depositing and depositing on the alkali layer 9 of the material.

【0069】その際、各ターゲットT1,T2からスパ
ッタされたIn粒子およびCu−Ga粒子の一部は他方
のターゲット表面に到達することなく、直接基材に向け
て飛び出すが、スパッタ粒子の飛び出し角度の確率から
して、混合されていないCu−Ga粒子およびIn粒子
の付着はきわめて少なく、混合されたスパッタ粒子によ
る基材への付着が支配的となる。
At this time, a part of the In particles and Cu-Ga particles sputtered from each target T1 and T2 jumps directly toward the base material without reaching the surface of the other target, but the jumping angle of the sputtered particles is increased. From the above probability, the adhesion of unmixed Cu—Ga particles and In particles is extremely small, and the adhesion of the mixed sputtered particles to the substrate becomes dominant.

【0070】この方法によれば、In層とCu−Ga層
とが積層されたプリカーサとしてではなく、最初から各
ターゲットT1,T2からスパッタされたIn粒子およ
びCu−Ga粒子が混り合った単層のプリカーサ膜10
を形成させるようにしているので、積層プリカーサの場
合に比へて、Cu,Ga,Inの金属元素が薄膜中に均
一に配され、金属元素間での固層拡散による合金化促進
を抑制できるようになる。また、後で行われる熱処理工
程において、プリカーサ膜10のセレン化を均等に行わ
せることができるようになる。
According to this method, it is not a precursor in which an In layer and a Cu—Ga layer are laminated, but a single particle in which In particles and Cu—Ga particles sputtered from the targets T1 and T2 are mixed from the beginning. Layer precursor film 10
Therefore, the metal elements of Cu, Ga, and In are evenly distributed in the thin film as compared with the case of the laminated precursor, and the promotion of alloying due to the solid layer diffusion between the metal elements can be suppressed. Like Further, it becomes possible to evenly selenize the precursor film 10 in the heat treatment process performed later.

【0071】結果として、化合物半導体による薄膜太陽
電池の性能劣下の要因となる異相(本来作成しようとし
ている結晶構造とは異なる結晶相)の抑制にも効果があ
る。また、金属プリカーサ3の成膜された層はアモルフ
ァス疑似構造であることも高品質なCIGS薄膜による
光吸収層5′を得ることができる要因となる。
As a result, it is also effective in suppressing a different phase (a crystal phase different from the crystal structure originally intended to be produced) which causes deterioration in performance of the thin film solar cell made of a compound semiconductor. In addition, the fact that the layer on which the metal precursor 3 is formed has an amorphous pseudo structure is another factor that makes it possible to obtain a light absorption layer 5'of a high quality CIGS thin film.

【0072】また、成膜されるプリカーサ膜10が3元
合金の堆積構造なので、電池としてのショートが生じに
くいものとなる。
Further, since the precursor film 10 to be formed has a ternary alloy deposition structure, a short circuit as a battery is unlikely to occur.

【0073】また、各ターゲットT1,T2の同時スパ
ッタによって、プリカーサ膜10の成膜を高速で行わせ
ることができるようになる。
Further, the simultaneous sputtering of the targets T1 and T2 enables the precursor film 10 to be formed at high speed.

【0074】そして、このようにCu,Ga,Inの金
属元素が薄膜中に均一に配された単層のプリカーサ膜1
0をSe雰囲気中で熱処理することによってセレン化す
ることで、高品質なCu(In+Ga)Se2のCIG
S薄膜による光吸収層(p型半導体)5′を形成できる
ようになる。
Then, the single-layer precursor film 1 in which the metal elements of Cu, Ga, In are uniformly distributed in the thin film as described above.
0 is heat-treated in a Se atmosphere to be selenized to obtain a high-quality CIG of Cu (In + Ga) Se2.
It becomes possible to form the light absorption layer (p-type semiconductor) 5'of the S thin film.

【0075】プリカーサ膜10をセレン化することによ
って形成された光吸収層5′の光電変換効率が15%以
上であることが確認されている。
It has been confirmed that the photoelectric conversion efficiency of the light absorption layer 5'formed by selenizing the precursor film 10 is 15% or more.

【0076】図14は、H2Seガス(濃度5%のAr
ガス希釈)を用いた熱処理によって、熱化学反応(気相
Se化)を生じさせてプリカーサ膜10(積層プリカー
サ4)からCIGS薄膜による光吸収層5′を形成する
際の炉内温度の特性の一例を示している。
FIG. 14 shows H2Se gas (Ar of 5% concentration).
By the heat treatment using (gas dilution), a thermochemical reaction (gaseous Se conversion) is caused to produce a characteristic of the temperature in the furnace when the light absorption layer 5'of the CIGS thin film is formed from the precursor film 10 (the laminated precursor 4). An example is shown.

【0077】ここでは、加熱を開始してから炉内温度が
100℃に達したら炉安定化のために10分間予熱する
ようにしている。そして、安定したランプアップ可能な
時間として30分かけて、炉内温度をSLG基板1の反
りが発生しないように、かつ高熱処理で高品質結晶にす
ることができる500〜520℃にまで上げる。その
際、炉内温度が230〜250℃になった時点t1から
H2Seガスの熱分解によるSeの供給が開始される。
そして、高熱処理によって高品質結晶とするために炉内
温度を500〜520℃に保った状態で、40分間熱処
理するようにしている。
Here, when the temperature in the furnace reaches 100 ° C. after the heating is started, preheating is performed for 10 minutes to stabilize the furnace. Then, the temperature in the furnace is raised to 500 to 520 ° C. over 30 minutes so that the SLG substrate 1 does not warp and a high quality crystal can be obtained by high heat treatment, as a time period during which stable lamp-up is possible. At that time, the supply of Se by thermal decomposition of H2Se gas is started from the time t1 when the temperature in the furnace reaches 230 to 250 ° C.
Then, in order to obtain high quality crystals by high heat treatment, heat treatment is performed for 40 minutes while keeping the furnace temperature at 500 to 520 ° C.

【0078】その際、加熱を開始してから炉内温度が1
00℃に達した時点から、低温でH2Seガスをチャー
ジして、炉内一定圧力に保った状態で熱処理する。そし
て、熱処理が終了したt2時点で、不要なSeの析出を
防ぐため、炉内を100Pa程度の低圧でArガスに置
換するようにしている。
At that time, the temperature in the furnace was 1 after the heating was started.
From the time when the temperature reached 00 ° C., H 2 Se gas was charged at a low temperature, and heat treatment was performed while maintaining a constant pressure in the furnace. Then, at the time t2 when the heat treatment is completed, the inside of the furnace is replaced with Ar gas at a low pressure of about 100 Pa in order to prevent unnecessary precipitation of Se.

【0079】なお、対向ターゲット式のスパッタリング
によってプリカーサ膜10を成膜するに際して、一対の
ターゲット材料として、Cu−Ga合金とInの組み合
せに限らず、その他Cu−Ga合金またはCu−Al合
金とIn−Cu合金の組合せ、CuとInまたはAlの
組合せ、CuとIn−Cu合金の組合せが可能である。
基本的には、Ib族金属−IIIb族金属の合金、Ib
族金属、IIIb族金属のうちの2種類を組み合せて用
いるようにすればよい。
When forming the precursor film 10 by the facing target type sputtering, the pair of target materials is not limited to the combination of Cu—Ga alloy and In, but other Cu—Ga alloy or Cu—Al alloy and In may be used. A combination of -Cu alloy, a combination of Cu and In or Al, and a combination of Cu and In-Cu alloy are possible.
Basically, an alloy of Group Ib metal-Group IIIb metal, Ib
Two kinds of group metals and group IIIb metals may be used in combination.

【0080】[0080]

【効果】以上、本発明は、アルカリ成分を含む基板上に
裏面電極を形成して、その裏面電極上にプリカーサ膜を
形成して、Se雰囲気中で熱処理することによってCI
GS系の光吸収層を作製し、その光吸収層上にバッファ
層を介して透明電極を形成するようにした薄膜太陽電池
を製造するに際して、裏面電極とプリカーサ膜との間に
設けられたアルカリ層と基板とからそれぞれアルカリ元
素を光吸収層に拡散させるようにしたもので、熱処理時
に効率良く効果的に光吸収層にアルカリ元素を拡散させ
ることができるようになる。
As described above, according to the present invention, the back electrode is formed on the substrate containing the alkaline component, the precursor film is formed on the back electrode, and the heat treatment is performed in the Se atmosphere.
When manufacturing a thin film solar cell in which a GS-based light absorbing layer is formed and a transparent electrode is formed on the light absorbing layer via a buffer layer, an alkali provided between the back electrode and the precursor film is used. Since the alkali element is diffused into the light absorption layer from the layer and the substrate respectively, the alkali element can be efficiently and effectively diffused into the light absorption layer during the heat treatment.

【0081】その際、本発明によれば、基板と裏面電極
との間に拡散制御層を形成するようにしているので、基
板のアルカリ元素が過剰に供給されることなく、光吸収
層にアルカリ元素を適正に拡散させることができるよう
になる。
At this time, according to the present invention, since the diffusion control layer is formed between the substrate and the back surface electrode, the alkali element of the substrate is not excessively supplied, and the alkali is added to the light absorption layer. The element can be diffused properly.

【0082】そして、本発明によれば、化合物半導体に
よる薄膜太陽電池における裏面電極上にプリカーサ膜を
形成して、Se雰囲気中で熱処理することによってCI
GS系の光吸収層を作製するに際して、アルカリ金属を
含む水溶液に裏面電極を浸漬したのち乾燥させて裏面電
極上にアルカリ層を形成するようにしているので、エネ
ルギー変換効率を向上させるために光吸収層にIa族元
素のアルカリ成分を拡散させる層を、変質や剥離の問題
を生ずることなく、簡単な工程で得ることができるよう
になる。
Then, according to the present invention, a precursor film is formed on the back surface electrode of a thin film solar cell made of a compound semiconductor, and heat treatment is performed in a Se atmosphere to obtain CI.
When the GS-based light absorbing layer is produced, the back electrode is immersed in an aqueous solution containing an alkali metal and then dried to form an alkali layer on the back electrode. It becomes possible to obtain a layer for diffusing the alkali component of the group Ia element in the absorption layer by a simple process without causing the problem of alteration or peeling.

【0083】また、本発明は、アルカリ成分を含む基板
上に、裏面電極、CIGS系の光吸収層、バッファ層お
よび透明電極が順次積層された構造の薄膜太陽電池にあ
って、アルカリ元素が添加された光吸収層を設けるとと
もに、基板と裏面電極との間に基板のアルカリ元素が光
吸収層に拡散するのを制御する拡散制御層を設けるよう
にしたもので、アルカリ元素が適正に拡散された光吸収
層をもって、エネルギー変換効率を有効に向上させるこ
とができるという利点を有している。
Further, the present invention relates to a thin film solar cell having a structure in which a back electrode, a CIGS light absorbing layer, a buffer layer and a transparent electrode are sequentially laminated on a substrate containing an alkali component, and an alkali element is added. In addition to the above described light absorption layer, a diffusion control layer for controlling the diffusion of the alkali element of the substrate into the light absorption layer is provided between the substrate and the back electrode so that the alkali element is properly diffused. The light absorption layer has an advantage that the energy conversion efficiency can be effectively improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一般的な化合物半導体による薄膜太陽電池の基
本的な構造を示す正断面図である。
FIG. 1 is a front cross-sectional view showing the basic structure of a thin film solar cell using a general compound semiconductor.

【図2】従来の裏面電極上に光吸収層を作製するプロセ
スを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a conventional process for producing a light absorption layer on a back electrode.

【図3】本発明による薄膜太陽電池の構造の一例を示す
正断面図である。
FIG. 3 is a front sectional view showing an example of the structure of a thin-film solar cell according to the present invention.

【図4】本発明によってSLG基板上に拡散制御層、裏
面電極およびアルカリ層を順次成膜するプロセスを示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a process of sequentially forming a diffusion control layer, a back electrode and an alkali layer on an SLG substrate according to the present invention.

【図5】本発明によってアルカリ層上に積層プリカーサ
を形成して光吸収層を作製するプロセスを示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a process of forming a laminated precursor on an alkali layer to produce a light absorption layer according to the present invention.

【図6】Na2S水溶液の濃度を変えて光吸収層を作製
したときのエネルギー変換効率の測定結果を示す特性図
である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a measurement result of energy conversion efficiency when a light absorbing layer is manufactured by changing the concentration of a Na2S aqueous solution.

【図7】Na2S水溶液の液温を変えて光吸収層を作製
したときのエネルギー変換効率の測定結果を示す特性図
である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing measurement results of energy conversion efficiency when a light absorbing layer is produced by changing the liquid temperature of a Na2S aqueous solution.

【図8】アルカリ層をベーク処理するときの温度を変え
て光吸収層を作製したときのエネルギー変換効率の測定
結果を示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing measurement results of energy conversion efficiency when a light absorbing layer is produced by changing the temperature when baking the alkali layer.

【図9】アルカリ層をベーク処理するときの時間を変え
て光吸収層を作製したときのエネルギー変換効率の測定
結果を示す特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing measurement results of energy conversion efficiency when a light absorbing layer is produced by changing the time of baking an alkali layer.

【図10】アルカリ層上にCu−Ga合金層をIn層で
挟んだ構造の積層プリカーサを示す正断面図である。
FIG. 10 is a front sectional view showing a laminated precursor having a structure in which a Cu—Ga alloy layer is sandwiched between In layers on an alkali layer.

【図11】アルカリ層上にCu−Ga合金層をIn層で
挟んだ構造を多段に設けたときの積層プリカーサの構造
を示す正断面図である。
FIG. 11 is a front sectional view showing a structure of a laminated precursor when a structure in which a Cu—Ga alloy layer is sandwiched between In layers is provided on an alkali layer in multiple stages.

【図12】本発明によってアルカリ層上に単層によるプ
リカーサ膜を形成して光吸収層を作製するプロセスを示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a process for producing a light absorbing layer by forming a precursor film of a single layer on an alkali layer according to the present invention.

【図13】対向ターゲット式のスパッタリングによって
単層によるプリカーサ膜が形成されるときのスパッタ粒
子の状態を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a state of sputtered particles when a single-layer precursor film is formed by facing target type sputtering.

【図14】本発明によりプリカーサ膜をSe雰囲気中で
熱処理してCIGS薄膜を形成する際の加熱特性の一例
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of heating characteristics when a precursor film is heat-treated in a Se atmosphere to form a CIGS thin film according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 SLG基板 2 Mo電極 4 積層プリカーサ 5′ 光吸収層 6 バッファ層 7 透明電極 8 拡散制御層 9 アルカリ層 1 SLG substrate 2 Mo electrode 4 laminated precursor 5'light absorbing layer 6 buffer layers 7 Transparent electrode 8 Diffusion control layer 9 Alkaline layer

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ成分を含む基板上に裏面電極を
形成し、その裏面電極上にプリカーサ膜を形成して、S
e雰囲気中で熱処理することによってCIGS系の光吸
収層を作製し、その光吸収層上にバッファ層を介して透
明電極を形成するようにした薄膜太陽電池の製造方法に
あって、裏面電極とプリカーサ膜との間にアルカリ層を
形成して、Se雰囲気中で熱処理することによってCI
GS系の光吸収層を作製するに際して基板およびアルカ
リ層からそれぞれアルカリ元素を光吸収層に拡散させる
ようにしたことを特徴とする薄膜太陽電池の製造方法。
1. A back electrode is formed on a substrate containing an alkaline component, and a precursor film is formed on the back electrode, and S
In a method for manufacturing a thin-film solar cell, a CIGS-based light absorption layer is produced by heat treatment in an e atmosphere, and a transparent electrode is formed on the light absorption layer via a buffer layer. An alkali layer is formed between the precursor film and the precursor film, and heat treatment is performed in a Se atmosphere to obtain CI.
A method of manufacturing a thin-film solar cell, wherein an alkali element is diffused from the substrate and the alkali layer into the light absorption layer when the GS-based light absorption layer is manufactured.
【請求項2】 Ia族元素を含む水溶液に裏面電極を浸
漬したのち乾燥させて裏面電極上にアルカリ層を形成す
るようにしたことを特徴とする請求項1の記載による薄
膜太陽電池の製造方法。
2. The method for producing a thin film solar cell according to claim 1, wherein the back electrode is immersed in an aqueous solution containing a Group Ia element and then dried to form an alkali layer on the back electrode. .
【請求項3】 Ia族元素を含む化合物による水和物を
溶解させた水溶液であることを特徴とする請求項2の記
載による薄膜太陽電池の製造方法。
3. The method for producing a thin film solar cell according to claim 2, which is an aqueous solution in which a hydrate of a compound containing a Group Ia element is dissolved.
【請求項4】 Ia族元素がNaであり、アルカリ層が
Na2SまたはNa2Seであることを特徴とする請求
項2の記載による薄膜太陽電池の製造方法。
4. The method for manufacturing a thin film solar cell according to claim 2, wherein the Group Ia element is Na and the alkali layer is Na 2 S or Na 2 Se.
【請求項5】 基板と裏面電極との間に拡散制御層を形
成して、基板のアルカリ元素が光吸収層に拡散するのを
制御するようにしたことを特徴とする請求項1の記載に
よる薄膜太陽電池の製造方法。
5. A diffusion control layer is formed between the substrate and the back electrode to control diffusion of an alkali element of the substrate into the light absorption layer. Method for manufacturing thin film solar cell.
【請求項6】 拡散制御層をSiO2,Al2O3,T
iN,Si3N4,ZrO2またはTiO2によって形
成したことを特徴とする請求項5の記載による薄膜太陽
電池の製造方法。
6. A diffusion control layer comprising SiO2, Al2O3, T
The method for manufacturing a thin film solar cell according to claim 5, wherein the thin film solar cell is formed of iN, Si3N4, ZrO2 or TiO2.
【請求項7】 拡散制御層の膜厚が100Å〜1500
Åの範囲になるようにしたことを特徴とする請求項5の
記載による薄膜太陽電池の製造方法。
7. The film thickness of the diffusion control layer is 100Å to 1500.
The method for producing a thin film solar cell according to claim 5, wherein the range is set to Å.
【請求項8】 光吸収層に拡散させるアルカリ元素の濃
度が単位面積1cm当り10E+10〜10E+16
の原子数の範囲になるようにしたことを特徴とする請求
項1の記載による薄膜太陽電池の製造方法。
8. The concentration of the alkali element diffused in the light absorption layer is 10E + 10 to 10E + 16 per unit area 1 cm 2.
The method for manufacturing a thin-film solar cell according to claim 1, wherein the number of atoms is within the range.
【請求項9】 アルカリ成分を含む基板上に、裏面電
極、CIGS系の光吸収層、バッファ層および透明電極
が順次積層された構造の薄膜太陽電池にあって、アルカ
ル元素が添加された光吸収層を設けるとともに、基板と
裏面電極との間に基板のアルカリ元素が光吸収層に拡散
するのを制御する拡散制御層を設けたことを特徴とする
薄膜太陽電池。
9. A thin film solar cell having a structure in which a back electrode, a CIGS light absorbing layer, a buffer layer and a transparent electrode are sequentially laminated on a substrate containing an alkaline component, wherein the light absorbing material contains an alcal element. A thin-film solar cell comprising a layer and a diffusion control layer for controlling diffusion of an alkali element of the substrate into the light absorption layer between the substrate and the back electrode.
【請求項10】 単位面積1cm当り10E+10〜
10E+16の原子数の範囲のアルカリ元素の濃度が光
吸収層に添加されていることを特徴とする請求項9の記
載による薄膜太陽電池
10. 10E + 10 per unit area 1 cm 2
The thin film solar cell according to claim 9, wherein a concentration of an alkali element in the range of 10E + 16 atoms is added to the light absorption layer.
【請求項11】 拡散制御層がSiO2,Al2O3,
TiN,Si3N4,ZrO2またはTiO2からなる
ことを特徴とする請求項9の記載による薄膜太陽電池。
11. The diffusion control layer comprises SiO2, Al2O3,
The thin film solar cell according to claim 9, wherein the thin film solar cell comprises TiN, Si3N4, ZrO2 or TiO2.
【請求項12】 膜厚が100Å〜1500Åの範囲の
拡散制御層を設けたことを特徴とする請求項9の記載に
よる薄膜太陽電池。
12. The thin film solar cell according to claim 9, further comprising a diffusion control layer having a film thickness in the range of 100Å to 1500Å.
JP2002153128A 2002-04-18 2002-04-18 Thin film solar cell and manufacturing method thereof Expired - Lifetime JP4110515B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002153128A JP4110515B2 (en) 2002-04-18 2002-04-18 Thin film solar cell and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002153128A JP4110515B2 (en) 2002-04-18 2002-04-18 Thin film solar cell and manufacturing method thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003318424A true JP2003318424A (en) 2003-11-07
JP2003318424A5 JP2003318424A5 (en) 2005-06-30
JP4110515B2 JP4110515B2 (en) 2008-07-02

Family

ID=29545430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002153128A Expired - Lifetime JP4110515B2 (en) 2002-04-18 2002-04-18 Thin film solar cell and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4110515B2 (en)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005317728A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Honda Motor Co Ltd Chalcopyrite solar cell
JP2006147759A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Honda Motor Co Ltd Method for manufacturing chalcopyrite thin-film solar cell
JP2007096031A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Showa Shell Sekiyu Kk Cis-based thin film solar cell module and its manufacturing method
WO2007086522A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Honda Motor Co., Ltd. Solar cell and manufacturing method thereof
WO2008038673A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Showa Shell Sekiyu K.K. Black ceramic decorated solar battery module
WO2009041660A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation Substrate for solar cell and solar cell
WO2009041659A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation Solar cell
WO2009041657A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation Substrate for solar cell and solar cell
JP2010129649A (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Kyocera Corp Manufacturing method for thin-film solar cell
JP2010232608A (en) 2009-03-30 2010-10-14 Honda Motor Co Ltd Method of manufacturing chalcopyrite-type solar cell
KR20110001798A (en) * 2009-06-30 2011-01-06 엘지이노텍 주식회사 Solar cell and method of fabricating the same
WO2011074685A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-23 昭和シェル石油株式会社 Process for production of cis-based thin-film solar cell
KR20110101349A (en) * 2010-03-08 2011-09-16 주성엔지니어링(주) Sola cell of thin film and method for fabricating the same
WO2011149008A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and method for manufacturing a photoelectric conversion device
WO2012043431A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-05 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and method for producing photoelectric conversion device
JP2012124524A (en) * 2012-02-22 2012-06-28 Showa Shell Sekiyu Kk Manufacturing method of cis-based thin film solar cell
US8415557B2 (en) 2009-03-09 2013-04-09 Fujifilm Corporation Photoelectric conversion device and solar cell using the photoelectric conversion device
KR101306913B1 (en) * 2009-09-02 2013-09-10 한국전자통신연구원 Solar Cell
WO2013137587A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 한국에너지기술연구원 Method for manufacturing cigs thin-film solar cells using substrates not containing na, and solar cell manufactured thereby
KR101385674B1 (en) 2013-02-01 2014-04-24 한국생산기술연구원 Fabricating method for absorber layer of solar cell and absorber layer fabricated by that
US8883537B2 (en) 2011-03-23 2014-11-11 Seiko Epson Corporation Photoelectric conversion device and method for manufacturing the same
JP2016500484A (en) * 2012-12-20 2016-01-12 サン−ゴバン グラス フランス Method for producing compound semiconductor and thin film solar cell

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4695850B2 (en) * 2004-04-28 2011-06-08 本田技研工業株式会社 Chalcopyrite solar cell
US7663056B2 (en) 2004-04-28 2010-02-16 Honda Motor Co., Ltd. Chalcopyrite type solar cell
WO2005106968A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Honda Motor Co., Ltd. Chalcopyrite type solar cell
JP2005317728A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Honda Motor Co Ltd Chalcopyrite solar cell
DE112005000948B4 (en) * 2004-04-28 2012-07-12 Honda Motor Co., Ltd. Chalcopyrite-type solar cell with a mica-containing insulating substrate
JP2006147759A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Honda Motor Co Ltd Method for manufacturing chalcopyrite thin-film solar cell
JP4663300B2 (en) * 2004-11-18 2011-04-06 本田技研工業株式会社 Method for producing chalcopyrite thin film solar cell
JP2007096031A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Showa Shell Sekiyu Kk Cis-based thin film solar cell module and its manufacturing method
WO2007086522A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Honda Motor Co., Ltd. Solar cell and manufacturing method thereof
JP2007201302A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Honda Motor Co Ltd Solar cell and its manufacturing method
WO2008038673A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Showa Shell Sekiyu K.K. Black ceramic decorated solar battery module
WO2009041657A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation Substrate for solar cell and solar cell
WO2009041659A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation Solar cell
WO2009041660A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation Substrate for solar cell and solar cell
JP2010129649A (en) * 2008-11-26 2010-06-10 Kyocera Corp Manufacturing method for thin-film solar cell
US8415557B2 (en) 2009-03-09 2013-04-09 Fujifilm Corporation Photoelectric conversion device and solar cell using the photoelectric conversion device
JP2010232608A (en) 2009-03-30 2010-10-14 Honda Motor Co Ltd Method of manufacturing chalcopyrite-type solar cell
KR20110001798A (en) * 2009-06-30 2011-01-06 엘지이노텍 주식회사 Solar cell and method of fabricating the same
KR101628365B1 (en) 2009-06-30 2016-06-08 엘지이노텍 주식회사 Solar cell and method of fabricating the same
KR101306913B1 (en) * 2009-09-02 2013-09-10 한국전자통신연구원 Solar Cell
WO2011074685A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-23 昭和シェル石油株式会社 Process for production of cis-based thin-film solar cell
JP2011129631A (en) * 2009-12-16 2011-06-30 Showa Shell Sekiyu Kk Method of manufacturing cis thin film solar cell
US8501519B2 (en) 2009-12-16 2013-08-06 Showa Shell Sekiyu K.K. Method of production of CIS-based thin film solar cell
KR20110101349A (en) * 2010-03-08 2011-09-16 주성엔지니어링(주) Sola cell of thin film and method for fabricating the same
KR101641929B1 (en) 2010-03-08 2016-07-25 주성엔지니어링(주) Sola Cell of Thin Film and Method for Fabricating the same
JPWO2011149008A1 (en) * 2010-05-27 2013-07-25 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and method for manufacturing photoelectric conversion device
WO2011149008A1 (en) * 2010-05-27 2011-12-01 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and method for manufacturing a photoelectric conversion device
WO2012043431A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-05 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and method for producing photoelectric conversion device
JP5335148B2 (en) * 2010-09-28 2013-11-06 京セラ株式会社 Photoelectric conversion device and method for manufacturing photoelectric conversion device
US8883537B2 (en) 2011-03-23 2014-11-11 Seiko Epson Corporation Photoelectric conversion device and method for manufacturing the same
US9006017B2 (en) 2011-03-23 2015-04-14 Seiko Epson Corporation Photoelectric conversion device and method for manufacturing the same
JP2012124524A (en) * 2012-02-22 2012-06-28 Showa Shell Sekiyu Kk Manufacturing method of cis-based thin film solar cell
WO2013137587A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-19 한국에너지기술연구원 Method for manufacturing cigs thin-film solar cells using substrates not containing na, and solar cell manufactured thereby
JP2016500484A (en) * 2012-12-20 2016-01-12 サン−ゴバン グラス フランス Method for producing compound semiconductor and thin film solar cell
US9899561B2 (en) 2012-12-20 2018-02-20 Bengbu Design & Research Institute For Glass Industry Method for producing a compound semiconductor, and thin-film solar cell
KR101385674B1 (en) 2013-02-01 2014-04-24 한국생산기술연구원 Fabricating method for absorber layer of solar cell and absorber layer fabricated by that

Also Published As

Publication number Publication date
JP4110515B2 (en) 2008-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3876440B2 (en) Method for producing light absorption layer
JP4110515B2 (en) Thin film solar cell and manufacturing method thereof
JP4680183B2 (en) Method for producing chalcopyrite thin film solar cell
US8425739B1 (en) In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials
US5112410A (en) Cadmium zinc sulfide by solution growth
US20120018828A1 (en) Sodium Sputtering Doping Method for Large Scale CIGS Based Thin Film Photovoltaic Materials
JP4012957B2 (en) Method for producing compound thin film solar cell
US20060219288A1 (en) Process and photovoltaic device using an akali-containing layer
KR20090106513A (en) Doping techniques for group ?????? compound layers
WO2003005456A1 (en) Method for forming light-absorbing layer
KR20130143109A (en) Method for producing the pentanary compound semiconductor cztsse, and thin-film solar cell
JP2004047916A (en) Compound thin film solar battery and its manufacturing method
JP2009152302A (en) Method of forming photovoltaic device
JP2011129631A (en) Method of manufacturing cis thin film solar cell
JP4055064B2 (en) Method for manufacturing thin film solar cell
JP2004015039A (en) Compound thin film solar cell and method for manufacturing the same
JP2001044464A (en) METHOD OF FORMING Ib-IIIb-VIb2 COMPOUND SEMICONDUCTOR LAYER AND MANUFACTURE OF THIN-FILM SOLAR CELL
KR20180034274A (en) CZTS-based thin film solar cell comprising silver and method the same
JP2004047917A (en) Thin film solar battery and its manufacturing method
JP2003258282A (en) Method for forming optical absorption layer
US20140048132A1 (en) Solar cell and method of preparing the same
JP6035122B2 (en) Photoelectric conversion element and method for producing buffer layer of photoelectric conversion element
KR20180034248A (en) Flexible CZTS-based thin film solar cell using sodium hydroxide and manufacturing method thereof
US20120309125A1 (en) Buffer layer deposition methods for group ibiiiavia thin film solar cells
WO2013141644A1 (en) Method for manufacturing chalcogenide solar cell having dual texture structure in which texture is formed on surface of rear surface electrode, and chalcogenide solar cell manufactured thereby

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041008

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080318

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080327

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418

Year of fee payment: 6