JP2006186114A - Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法 - Google Patents

Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006186114A
JP2006186114A JP2004378398A JP2004378398A JP2006186114A JP 2006186114 A JP2006186114 A JP 2006186114A JP 2004378398 A JP2004378398 A JP 2004378398A JP 2004378398 A JP2004378398 A JP 2004378398A JP 2006186114 A JP2006186114 A JP 2006186114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cis
light absorption
absorption layer
layer
sse
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
JP2004378398A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4131965B2 (ja
Inventor
Masaru Onodera
勝 小野寺
Satoru Kuriyagawa
悟 栗谷川
Yoshiaki Tanaka
良明 田中
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.)
Showa Shell Sekiyu KK
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
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 Showa Shell Sekiyu KK filed Critical Showa Shell Sekiyu KK
Priority to JP2004378398A priority Critical patent/JP4131965B2/ja
Priority to EP05819563.7A priority patent/EP1833097A4/en
Priority to CNB2005800453373A priority patent/CN100490184C/zh
Priority to US11/722,604 priority patent/US20080110495A1/en
Priority to KR1020077014672A priority patent/KR101193034B1/ko
Priority to PCT/JP2005/023791 priority patent/WO2006070745A1/ja
Publication of JP2006186114A publication Critical patent/JP2006186114A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4131965B2 publication Critical patent/JP4131965B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C12/00—Solid state diffusion of at least one non-metal element other than silicon and at least one metal element or silicon into metallic material surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5846—Reactive treatment
    • C23C14/5866—Treatment with sulfur, selenium or tellurium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H01L31/0322—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIBIIICVI chalcopyrite compounds, e.g. Cu In Se2, Cu Ga Se2, Cu In Ga Se2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1864—Annealing
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

【課題】 簡単な装置により、装置内の温度を均一にし、反応ガス及びセレン、硫黄との接触性を向上させる。
【解決手段】 装置内に雰囲気均一手段であるファン３を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法、即ち、複数の平板状の対象物２を一定の間隙を設けて、装置の長軸方向に平行に且つその板面を垂直に対象物を配置し、前記対象物群内部の内部流路、上部、下部、両側部のガス流路を有する方法により、各対象物が装置内の反応ガスと接触し易くなり、装置内の温度が均一になり、反応ガス及びセレン、硫黄との接触性が向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法に関する。
ＣＩＳ系薄膜太陽電池は、図７に示すように、ガラス基板、金属裏面電極層、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ形窓層の順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであり、前記ＣＩＳ系光吸収層を作製する場合、ガラス基板上の金属裏面電極層に、図５に示すような、Ｃｕ／Ｇａ（対象物２Ａ）、Ｃｕ／Ｉｎ（対象物２Ｂ）、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎ（対象物２Ｃ）の何れか１つからなる積層構造の金属プリカーサ膜（以下、製膜対象物という。）をセレン化又は硫化してＣＩＳ系光吸収層を作製する。前記製膜対象物をセレン化又は硫化する製膜方法として、従来の製膜方法は、図６に示すように、円筒状の石英チャンバー１Ａ内に複数の板状の製膜対象物を一定間隔の間隙を設けて配置し、自然対流方式によりセレン化又は硫化して光吸収層を製膜していた。
セレン化するの場合は、前記対象物（金属プリカーサ膜）を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、セレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、対象物を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
硫化する場合は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、昇温し、一定温度で、一定時間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
また、セレン化後硫化する場合は、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温し、一定温度で一定時間保持することで、熱分解した硫黄と反応させることにより硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
図６に示す、従来の自然対流方式による製膜方法（セレン化又は硫化装置）は、Ｈ2 Ｓｅ、Ｈ2 Ｓ等の反応ガス（及びカルコゲン元素（セレン、硫黄））と希釈ガス（不活性ガス）との間に比重差があり、反応炉の下部に反応ガスが溜まり易く、炉内の反応ガスに不均一が生じ、その結果、構成成分比が不均一な光吸収層が作製され、太陽電池性能が不均一となる。また、太陽電池性能は製膜対象物内の悪い箇所（所定の品質又は性能を満たしていない場合、）に引きずられて、悪い箇所が存在すると全体として品質又は性能の悪い太陽電池が作製されてしまうという問題があった。
前記炉内の反応ガスを均一にするために、プラズマディスプレイパネル等の作製工程において、炉内に反応ガスを均一にする手段、例えば、反応ガスを攪拌するファン及び反応ガスの循環経路となるバッフル、を設けることが知られている（特許文献１参照）。そして、前記反応炉の用途はプラズマディスプレイパネル等の基板ガラスの焼成用で、炉内温度を均一にするためのもので、用途の対象物が異なり、反応ガスも使用しないことから、これを直ちにＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の製膜に使用することは難しい。更に、前記特許文献１に記載の炉内に前記循環経路となるバッフルを設置した炉は、その構成が複雑で高価なため、製造コストが増大するという問題があった。
特開平１１−３１１４８４号公報
本発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、本発明の目的は、簡単な装置（の付加）構成により、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させることにより、同時に製膜される複数の光吸収層の品質（成分比）及び性能を均一に且つ向上させると、共に、太陽電池性能及び製品の歩留りを向上させることである。
（１）本発明は、前記問題点を解消するもので、ガラス基板、金属裏面電極層、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ形窓層の順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであるＣＩＳ系薄膜太陽電池における前記光吸収層の作製方法であって、前記作製方法は、ガラス基板上の金属裏面電極層にＣｕ／Ｇａ、Ｃｕ／Ｉｎ、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎの何れか１つからなる積層構造の金属プリカーサ膜が形成されたセレン化又は硫化の対象物（以下、対象物という。）をセレン化してセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化工程、前記対象物を硫化して硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する硫化工程、前記対象物をセレン化・硫化して硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化・硫化工程の何れか１つを有し、前記各工程において、装置内に雰囲気均一手段を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法により、装置内の温度を均一にし、且つ、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（２）本発明は、前記雰囲気均一手段が雰囲気ガスを強制的に対流させる電動ファンからなり、前記対象物の配置方法が、複数の平板状の対象物（対象物群）を一定の間隙を設けて、円筒型の装置の長軸方向に平行に且つその板面を垂直に対象物を配置し、前記対象物群内部の上下方向及び前記長軸方向の反応ガス流路並びに対象物群外周囲の上部、下部及び両側部の前記ガス流路を有すると共に、各対象物が装置内の反応ガスと接触し易いものである前記（１）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（３）本発明は、前記セレン化工程が、前記セレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、装置内を前記（１）又は（２）に記載の雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により、前記対象物のセレン化反応を均一にし、金属プリカーサ膜を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）又は（２）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（４）本発明は、前記セレン化工程が、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜２０％、望ましくは２〜１０％の希釈したセレン化水素ガス等のセレン源を導入し、封じ込んだ状態で、前記（１）又は（２）に記載の雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５００℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
（５）本発明は、前記硫化工程が、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜３０％、望ましくは２〜２０％の希釈した硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、前記前記（１）又は（２）に記載の雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５５０℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）又は（２）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（６）本発明は、前記セレン化・硫化工程が、前記（１）、（２）、（３）又は（４）に記載のセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜後、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温しながら、前記（１）又は（２）に記載の雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により硫化反応を均一にし、前記（１）、（２）又は（３）に記載のセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を一定温度で一定時間保持することで、硫黄と反応させることにより硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）又は（２）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（７）本発明は、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層が、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなる前記（１）、（２）、（３）又は（４）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（８）本発明は、前記硫黄化物系ＣＩＳ系光吸収層が、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなる前記（１）、（２）又は（５）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（９）本発明は、前記硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層が、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 からなる前記（１）、（２）又は（６）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
本発明は、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるための雰囲気均一手段、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法、という簡単な方法により、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させることにより、同時に製膜される複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の品質（成分比）及び性能を均一に且つ向上することができると共に、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の太陽電池性能及び製品の歩留りを向上することができる。
本発明はＣＩＳ系薄膜太陽電池におけるＣＩＳ系光吸収層の作製工程中のセレン化、硫化セレン化又は硫化又はセレン・硫化という製膜工程で用いる製膜方法である。ＣＩＳ系薄膜太陽電池５は、図７に示すように、ガラス基板５Ａ、金属裏面電極層５Ｂ、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層５Ｃ、高抵抗バッファ層５Ｄ、ｎ形窓層（透明導電膜）５Ｅの順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであり、前記ＣＩＳ系光吸収層５Ｃを作製する場合、ガラス基板上の金属裏面電極層５Ｂに、図５に示す、Ｃｕ／Ｇａ（対象物２Ａ）、Ｃｕ／Ｉｎ（対象物２Ｂ）、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎ（対象物２Ｃ）の何れか１つからなる積層構造の金属プリカーサ膜（以下、製膜対象物という。）をセレン化、硫化又はセレン・硫化という製膜工程を経てＣＩＳ系光吸収層５Ｃを作製する。
本発明の製膜方法は、強制対流方式を採用することにより、従来の自然対流方式による製膜方法の問題点である、Ｈ2 Ｓｅ、Ｈ2 Ｓ等の反応ガス（及びカルコゲン元素（セレン、硫黄））と希釈ガス（不活性ガス）との間に比重差があり、反応炉の下部に反応ガスが溜まり易く、炉内の反応ガスに不均一が生じるという（表２の従来の装置の実験データ参照）現象、及び炉内の上部と下部で温度差が生じるという（図６の従来の製膜方法の実験データ参照）現象を解消して、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上することにより、製膜される複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の品質（成分比）及び性能を均一に、且つ、向上させると共に、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の太陽電池性能及び製品の歩留りを向上することができる。
そこで、本発明の製膜方法においては、装置内の温度及び反応ガスを均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるために、装置内に前記各工程において、装置内に雰囲気均一手段を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法を採用する。
図１及び３に示すように、前記雰囲気均一手段は雰囲気ガスを強制的に対流させる電動ファン３であり、前記前記対象物の配置方法は、ホルダー４により、複数の平板状の対象物（対象物群）を一定の間隙を設けて、円筒型の装置（石英チャンバー１Ａ）の長軸方向に平行に且つその板面を垂直に対象物２を配置し、前記対象物群内部の上下方向及び前記長軸方向の反応ガスの流露である内部流露並びに対象物群外周囲の上部流露、下部流露及び左右の側流路を有すると共に、各対象物が装置内の反応ガスと接触し易くする。
前記セレン化工程は、前記セレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、装置内を前記雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により、前記対象物のセレン化反応を均一にし、金属プリカーサ膜を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記セレン化工程は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜２０％、望ましくは２〜１０％の希釈したセレン化水素ガス等のセレン源を導入し、封じ込んだ状態で、前記雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５００℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなる。
前記硫化工程が、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜３０％、望ましくは２〜２０％の希釈した硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、前記雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５５０℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記硫黄化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなる。
前記セレン化・硫化工程は、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜後、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温しながら、前記雰囲気均一手段により硫化反応を均一にし、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を一定温度で一定時間保持することで、硫黄と反応させて硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 からなる。
本発明の前記強制対流方式による製膜方法における対象物（基板サイズ：３００ｍｍ×１２００ｍｍ）上の温度分布と従来の自然対流方式による製膜方法における対象物（基板サイズ：本発明と同一）上の温度分布の比較を図４に示す。両製膜方法共に、図３に示すような、温度制御（室温〜５１０℃まで１０℃／分で昇温し、５１０℃で３０分保持）により製膜し、対象物のＩ、II、III 、IVの４箇所に熱電対を貼り付け前記温度プログラムにより対象物を昇温度し、測定点Ａ（１００℃）、測定点Ｂ（２００℃）、測定点Ｃ（４００℃）、測定点Ｄ（５１０℃）での温度分布の結果を示したものである。その結果、各温度測定点での対象物中の温度差が、従来の製膜方法に比べて、本発明の製膜方法は少ないことが判明した。
本発明の前記強制対流方式による製膜方法により製膜したＣＩＳ系光吸収層からなるＣＩＳ系薄膜太陽電池（３００ｍｍ×１２００ｍｍサイズ）を１６分割（Ａ〜Ｐ）し、夫々の変換効率の測定結果（対象物の測定位置Ａ〜Ｐに対応する変換効率を夫々示す。）を下記表１に示す。
Figure 2006186114
従来の自然対流方式による製膜方法により製膜したＣＩＳ系光吸収層からなるＣＩＳ系薄膜太陽電池（３００ｍｍ×１２００ｍｍサイズ）を１６分割（Ａ〜Ｐ）し、夫々の変換効率の測定結果（対象物の測定位置Ａ〜Ｐに対応する変換効率を夫々示す。）を下記表２に示す。
Figure 2006186114
前記表１及び表２に示すように、前記本発明の製膜方法により作製したＣＩＳ系薄膜太陽電池は、従来の製膜方法により作製したＣＩＳ系薄膜太陽電池と比較して、変換効率が高く、且つ各太陽電池内の各位置で略均一であることが判明した。
なお、前記変換効率の測定は、ＪＩＳ Ｃ ８９１４Ｉに準拠し、定常光ソーラーシュミレーターで標準条件で測定（照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ2 、ＡＭ（アーマス）：１．５、温度２５℃）した。
以上のように、本発明の製膜方法は、前記図３に示すように、対象物の各箇所での温度分布を均一にすると共に、前記表１に示すように、太陽電池内の各箇所での変換効率を均一にし、且つ、高変換効率を得ることが証明された。
本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法に使用する製膜装置の概略構成図（正面図）である。 本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製装置内に製膜対象物を配置した状態を示す図（側面図）である。 本発明の製膜方法の温度制御状態（図５の温度分布における測定点を含む）を示す図である。 本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製装置で製膜した製膜対象物と従来ののＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製装置で製膜した製膜対象物の温度測定点における製膜対象物の温度分布の比較図である。 本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法における製膜対象物の構成図（断面図）である。 従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法に使用する製膜装置の概略構成図（正面図）である。 ＣＩＳ系薄膜太陽電池の概略構成図（断面図）である。
符号の説明
１ 製膜装置
１Ａ 石英チャンバー
１Ｂ ヒーター
２ 製膜対象物
２Ａ Ｃｕ−Ｇａ積層膜
２Ｂ Ｃｕ−Ｉｎ積層膜
２Ｃ Ｃｕ−Ｇａ−Ｉｎ積層膜
３ ファン
４ ホルダー
４Ａ ホルダー脚部
５ ＣＩＳ系薄膜太陽電池
５Ａ ガラス基板
５Ｂ 金属裏面電極層
５Ｃ ＣＩＳ系光吸収層
５Ｄ 高抵抗バッファ層
５Ｅ 窓層（透明導電膜）

Claims (9)

  1. ガラス基板、金属裏面電極層、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ形窓層の順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであるＣＩＳ系薄膜太陽電池における前記光吸収層の作製方法であって、前記作製方法は、ガラス基板上の金属裏面電極層にＣｕ／Ｇａ、Ｃｕ／Ｉｎ、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎの何れか１つからなる積層構造の金属プリカーサ膜が形成されたセレン化又は硫化の対象物（以下、対象物という。）をセレン化してセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化工程、前記対象物を硫化して硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する硫化工程、前記対象物をセレン化・硫化して硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化・硫化工程の何れか１つを有し、前記各工程において、装置内に雰囲気均一手段を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法により、装置内の温度を均一にし、且つ、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させることを特徴とするＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  2. 前記雰囲気均一手段は雰囲気ガスを強制的に対流させる電動ファンからなり、前記対象物の配置方法は、複数の平板状の対象物（対象物群）を一定の間隙を設けて、円筒型の装置の長軸方向に平行に且つその板面を垂直に対象物を配置し、前記対象物群内部の上下方向及び前記長軸方向の反応ガス流路並びに対象物群外周囲の上部、下部及び両側部の前記ガス流路を有すると共に、各対象物が装置内の反応ガスと接触し易いものであることを特徴とする請求項１に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  3. 前記セレン化工程は、前記セレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、装置内を前記請求項１又は２に記載の雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、前記対象物のセレン化反応を均一にし、金属プリカーサ膜を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  4. 前記セレン化工程は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜２０％、望ましくは２〜１０％の希釈したセレン化水素ガス等のセレン源を導入し、封じ込んだ状態で、前記請求項１又は２に記載の雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５００℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  5. 前記硫化工程は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜３０％、望ましくは２〜２０％の希釈した硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、前記請求項１又は２に記載の雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５５０℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  6. 前記セレン化・硫化工程は、請求項１、２、３又は４に記載のセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜後、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温しながら、前記請求項１又は２に記載の雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、硫化反応を均一にし、前記請求項１、２又は３に記載のセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を一定温度で一定時間保持することで、硫黄と反応させることにより硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  7. 前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  8. 前記硫黄化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなることを特徴とする請求項１、２又は５に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  9. 前記硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 からなることを特徴とする請求項１、２又は６に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
JP2004378398A 2004-12-28 2004-12-28 Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法 Expired - Fee Related JP4131965B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004378398A JP4131965B2 (ja) 2004-12-28 2004-12-28 Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法
EP05819563.7A EP1833097A4 (en) 2004-12-28 2005-12-26 Method for forming light absorbing layer in cis-based thin film solar battery
CNB2005800453373A CN100490184C (zh) 2004-12-28 2005-12-26 用于形成cis型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法
US11/722,604 US20080110495A1 (en) 2004-12-28 2005-12-26 Method for Forming Light Absorption Layer of Cis Type Thin-Film Solar Cell
KR1020077014672A KR101193034B1 (ko) 2004-12-28 2005-12-26 Ｃｉｓ계 박막 태양 전지의 광 흡수층의 제작방법
PCT/JP2005/023791 WO2006070745A1 (ja) 2004-12-28 2005-12-26 Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004378398A JP4131965B2 (ja) 2004-12-28 2004-12-28 Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006186114A true JP2006186114A (ja) 2006-07-13
JP4131965B2 JP4131965B2 (ja) 2008-08-13

Family

ID=36614862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004378398A Expired - Fee Related JP4131965B2 (ja) 2004-12-28 2004-12-28 Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080110495A1 (ja)
EP (1) EP1833097A4 (ja)
JP (1) JP4131965B2 (ja)
KR (1) KR101193034B1 (ja)
CN (1) CN100490184C (ja)
WO (1) WO2006070745A1 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009017172A1 (ja) * 2007-08-02 2009-02-05 Showa Shell Sekiyu K. K. Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法
WO2009076322A2 (en) * 2007-12-06 2009-06-18 Craig Leidholm Methods and devices for processing a precursor layer in a group via environment
WO2009128253A1 (ja) * 2008-04-17 2009-10-22 本田技研工業株式会社 太陽電池の熱処理装置
KR20110039535A (ko) * 2008-06-20 2011-04-19 볼커 프로브스트 특정 적층 처리 제품을 처리하기 위한 처리 장치
US8048520B2 (en) 2007-11-16 2011-11-01 E.I. Du Pont De Nemours And Company Multilayer terionomer encapsulant layers and solar cell laminates comprising the same
JP2012510713A (ja) * 2008-11-28 2012-05-10 プロブスト、フォルカー 平坦基板にセレン、硫黄元素処理で半導体層と被覆基板を製造する方法
JP2012222156A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、及び、搬送装置
JP2013004743A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Showa Shell Sekiyu Kk Ｃｚｔｓ系薄膜太陽電池の製造方法及びｃｚｔｓ系薄膜太陽電池
WO2013081095A1 (ja) * 2011-12-01 2013-06-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、及び、搬送装置
WO2013099894A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 株式会社日立国際電気 基板処理装置及びそれを用いた基板処理方法
JPWO2011118203A1 (ja) * 2010-03-23 2013-07-04 株式会社クラレ 化合物半導体粒子組成物、化合物半導体膜とその製造方法、光電変換素子、及び太陽電池
US8586401B2 (en) 2010-10-14 2013-11-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Gas injection device and solar cell manufacturing method using the same
KR101366610B1 (ko) * 2011-04-08 2014-02-25 도카로 가부시키가이샤 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치에 이용되는 반응관의 표면으로의 코팅막의 형성 방법
KR20160014981A (ko) 2014-07-30 2016-02-12 한국과학기술원 Se이 부족한 (In,Ga)Se/Cu 적층 구조의 전구체를 이용한 CIGS 박막 제조방법

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9105776B2 (en) * 2006-05-15 2015-08-11 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic materials using semiconductor materials
US8017860B2 (en) * 2006-05-15 2011-09-13 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials
US8414961B1 (en) * 2006-12-13 2013-04-09 Nanosolar, Inc. Solution deposited transparent conductors
US20080300918A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Commercenet Consortium, Inc. System and method for facilitating hospital scheduling and support
KR100871541B1 (ko) * 2007-06-26 2008-12-05 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
US8071179B2 (en) * 2007-06-29 2011-12-06 Stion Corporation Methods for infusing one or more materials into nano-voids if nanoporous or nanostructured materials
US7919400B2 (en) * 2007-07-10 2011-04-05 Stion Corporation Methods for doping nanostructured materials and nanostructured thin films
US8759671B2 (en) 2007-09-28 2014-06-24 Stion Corporation Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices
US8614396B2 (en) * 2007-09-28 2013-12-24 Stion Corporation Method and material for purifying iron disilicide for photovoltaic application
US20090087939A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Stion Corporation Column structure thin film material using metal oxide bearing semiconductor material for solar cell devices
US8287942B1 (en) 2007-09-28 2012-10-16 Stion Corporation Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material
US8058092B2 (en) 2007-09-28 2011-11-15 Stion Corporation Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application
US7998762B1 (en) 2007-11-14 2011-08-16 Stion Corporation Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration
US8642138B2 (en) 2008-06-11 2014-02-04 Stion Corporation Processing method for cleaning sulfur entities of contact regions
US8003432B2 (en) 2008-06-25 2011-08-23 Stion Corporation Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material
US9087943B2 (en) 2008-06-25 2015-07-21 Stion Corporation High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method free of metal disulfide barrier material
US7855089B2 (en) 2008-09-10 2010-12-21 Stion Corporation Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials
US8236597B1 (en) 2008-09-29 2012-08-07 Stion Corporation Bulk metal species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8476104B1 (en) 2008-09-29 2013-07-02 Stion Corporation Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8394662B1 (en) 2008-09-29 2013-03-12 Stion Corporation Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8008110B1 (en) 2008-09-29 2011-08-30 Stion Corporation Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8026122B1 (en) 2008-09-29 2011-09-27 Stion Corporation Metal species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8501521B1 (en) 2008-09-29 2013-08-06 Stion Corporation Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8008112B1 (en) 2008-09-29 2011-08-30 Stion Corporation Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US7863074B2 (en) 2008-09-30 2011-01-04 Stion Corporation Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells
US8425739B1 (en) 2008-09-30 2013-04-23 Stion Corporation In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials
US8008198B1 (en) * 2008-09-30 2011-08-30 Stion Corporation Large scale method and furnace system for selenization of thin film photovoltaic materials
US8383450B2 (en) 2008-09-30 2013-02-26 Stion Corporation Large scale chemical bath system and method for cadmium sulfide processing of thin film photovoltaic materials
US7947524B2 (en) 2008-09-30 2011-05-24 Stion Corporation Humidity control and method for thin film photovoltaic materials
US7910399B1 (en) * 2008-09-30 2011-03-22 Stion Corporation Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates
US8741689B2 (en) 2008-10-01 2014-06-03 Stion Corporation Thermal pre-treatment process for soda lime glass substrate for thin film photovoltaic materials
US20110018103A1 (en) 2008-10-02 2011-01-27 Stion Corporation System and method for transferring substrates in large scale processing of cigs and/or cis devices
US8003430B1 (en) 2008-10-06 2011-08-23 Stion Corporation Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8435826B1 (en) 2008-10-06 2013-05-07 Stion Corporation Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
USD625695S1 (en) 2008-10-14 2010-10-19 Stion Corporation Patterned thin film photovoltaic module
US8168463B2 (en) 2008-10-17 2012-05-01 Stion Corporation Zinc oxide film method and structure for CIGS cell
US8344243B2 (en) 2008-11-20 2013-01-01 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic cell using similar material junction
USD628332S1 (en) 2009-06-12 2010-11-30 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for street lamp
USD662040S1 (en) 2009-06-12 2012-06-19 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for garden lamp
USD632415S1 (en) 2009-06-13 2011-02-08 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for cluster lamp
USD652262S1 (en) 2009-06-23 2012-01-17 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for cooler
USD662041S1 (en) 2009-06-23 2012-06-19 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for laptop personal computer
US8507786B1 (en) 2009-06-27 2013-08-13 Stion Corporation Manufacturing method for patterning CIGS/CIS solar cells
USD627696S1 (en) 2009-07-01 2010-11-23 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for recreational vehicle
US8398772B1 (en) 2009-08-18 2013-03-19 Stion Corporation Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity
CN102034896B (zh) * 2009-09-28 2015-03-11 思阳公司 利用自清洁熔炉制造铜铟二硒化物半导体膜的方法
TWI488313B (zh) * 2009-09-28 2015-06-11 Stion Corp 用於大規模處理覆蓋玻璃基板的基於ｃｉｓ和／或ｃｉｇｓ的薄膜的熱管理和方法
FR2951022B1 (fr) * 2009-10-07 2012-07-27 Nexcis Fabrication de couches minces a proprietes photovoltaiques, a base d'un alliage de type i-iii-vi2, par electro-depots successifs et post-traitement thermique.
US8809096B1 (en) 2009-10-22 2014-08-19 Stion Corporation Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials
US9105796B2 (en) * 2009-11-25 2015-08-11 E I Du Pont De Nemours And Company CZTS/Se precursor inks and methods for preparing CZTS/Se thin films and CZTS/Se-based photovoltaic cells
KR101094326B1 (ko) * 2009-12-15 2011-12-19 한국에너지기술연구원 태양전지용 Ｃｕ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｓｎ－（Ｓｅ，Ｓ）계 박막 및 이의 제조방법
US8859880B2 (en) 2010-01-22 2014-10-14 Stion Corporation Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices
EP2360720A1 (de) 2010-02-23 2011-08-24 Saint-Gobain Glass France Vorrichtung zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen, Anordnungen, insbesondere Mehrschichtkörperanordnungen, Anlage zum Prozessieren, insbesondere zum Selenisieren, von Gegenständen, Verfahren zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen
EP2360721A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-24 Saint-Gobain Glass France Vorrichtung zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen, Anordnungen, insbesondere Mehrschichtkörperanordnungen, Anlage zum Prozessieren, insbesondere zum Selenisieren, von Gegenständen, Verfahren zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen
US9096930B2 (en) 2010-03-29 2015-08-04 Stion Corporation Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices
KR20130098143A (ko) * 2010-05-04 2013-09-04 인터몰레큘러 인코퍼레이티드 Ｃｉｇｓ 태양 전지 제조를 위한 통합적 방법
US8461061B2 (en) 2010-07-23 2013-06-11 Stion Corporation Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment
US8628997B2 (en) 2010-10-01 2014-01-14 Stion Corporation Method and device for cadmium-free solar cells
KR20120040433A (ko) 2010-10-19 2012-04-27 삼성전자주식회사 가스 분출 장치 및 이를 이용한 태양 전지의 제조 방법
US8998606B2 (en) 2011-01-14 2015-04-07 Stion Corporation Apparatus and method utilizing forced convection for uniform thermal treatment of thin film devices
US8728200B1 (en) 2011-01-14 2014-05-20 Stion Corporation Method and system for recycling processing gas for selenization of thin film photovoltaic materials
KR20120097792A (ko) * 2011-02-25 2012-09-05 삼성전자주식회사 퍼니스와 이를 이용한 박막 형성 방법
KR101939114B1 (ko) * 2016-09-27 2019-01-17 재단법인대구경북과학기술원 셀렌화 및 황화 열처리를 통한 셀렌 및 황의 조성이 조절된 박막 태양전지 광흡수층의 제조방법 및 상기 광흡수층을 함유한 박막 태양전지

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581108A (en) * 1984-01-06 1986-04-08 Atlantic Richfield Company Process of forming a compound semiconductive material
JPS61237476A (ja) * 1985-04-12 1986-10-22 シーメンス・ソラー・インダストリエス・リミテッド・パートナーシップ 化合物半導体の製造方法
US4638111A (en) * 1985-06-04 1987-01-20 Atlantic Richfield Company Thin film solar cell module
US4915745A (en) * 1988-09-22 1990-04-10 Atlantic Richfield Company Thin film solar cell and method of making
US5015503A (en) * 1990-02-07 1991-05-14 The University Of Delaware Apparatus for producing compound semiconductor thin films
US5186764A (en) * 1990-02-13 1993-02-16 Viscodrive Gmbh Method and apparatus for treating plates with gas
JP3249408B2 (ja) * 1996-10-25 2002-01-21 昭和シェル石油株式会社 薄膜太陽電池の薄膜光吸収層の製造方法及び製造装置
JP4089113B2 (ja) * 1999-12-28 2008-05-28 株式会社Ｉｈｉ 薄膜作成装置
JP4402846B2 (ja) * 2001-02-20 2010-01-20 中外炉工業株式会社 平面ガラス基板用連続式焼成炉
JP2003165735A (ja) * 2001-11-29 2003-06-10 Showa Mfg Co Ltd ガラス基板用熱処理装置
JP2004327653A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 真空処理装置

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009017172A1 (ja) * 2007-08-02 2009-02-05 Showa Shell Sekiyu K. K. Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法
US8319094B2 (en) 2007-11-16 2012-11-27 E I Du Pont De Nemours And Company Multilayer terionomer encapsulant layers and solar cell laminates comprising the same
US8048520B2 (en) 2007-11-16 2011-11-01 E.I. Du Pont De Nemours And Company Multilayer terionomer encapsulant layers and solar cell laminates comprising the same
WO2009076322A2 (en) * 2007-12-06 2009-06-18 Craig Leidholm Methods and devices for processing a precursor layer in a group via environment
WO2009076322A3 (en) * 2007-12-06 2009-09-11 Craig Leidholm Methods and devices for processing a precursor layer in a group via environment
WO2009128253A1 (ja) * 2008-04-17 2009-10-22 本田技研工業株式会社 太陽電池の熱処理装置
DE112009000929T5 (de) 2008-04-17 2013-10-10 Honda Motor Co., Ltd. Wärmebehandlungsvorrichtung für Solarzellen
JP5244170B2 (ja) * 2008-04-17 2013-07-24 本田技研工業株式会社 太陽電池の熱処理装置
KR101137063B1 (ko) 2008-04-17 2012-04-19 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 태양 전지의 열처리 장치
US9082796B2 (en) 2008-06-20 2015-07-14 Volker Probst Process device for processing in particular stacked processed goods
KR101645950B1 (ko) 2008-06-20 2016-08-12 볼커 프로브스트 특정 적층 가공품을 처리하기 위한 처리 장치
JP2011524644A (ja) * 2008-06-20 2011-09-01 プロブスト、フォルカー 積み重ねられた処理対象品を特に処理するための処理装置
KR20110039535A (ko) * 2008-06-20 2011-04-19 볼커 프로브스트 특정 적층 처리 제품을 처리하기 위한 처리 장치
US9284641B2 (en) 2008-11-28 2016-03-15 Volker Probst Processing device for producing semiconductor layers and coated substrates treated with elemental selenium and/or sulphur
JP2012510713A (ja) * 2008-11-28 2012-05-10 プロブスト、フォルカー 平坦基板にセレン、硫黄元素処理で半導体層と被覆基板を製造する方法
JPWO2011118203A1 (ja) * 2010-03-23 2013-07-04 株式会社クラレ 化合物半導体粒子組成物、化合物半導体膜とその製造方法、光電変換素子、及び太陽電池
US8586401B2 (en) 2010-10-14 2013-11-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Gas injection device and solar cell manufacturing method using the same
KR101366610B1 (ko) * 2011-04-08 2014-02-25 도카로 가부시키가이샤 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치에 이용되는 반응관의 표면으로의 코팅막의 형성 방법
JP2012222156A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、及び、搬送装置
JP2013004743A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Showa Shell Sekiyu Kk Ｃｚｔｓ系薄膜太陽電池の製造方法及びｃｚｔｓ系薄膜太陽電池
JPWO2013081095A1 (ja) * 2011-12-01 2015-04-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置、及び、搬送装置
WO2013081095A1 (ja) * 2011-12-01 2013-06-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、及び、搬送装置
WO2013099894A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 株式会社日立国際電気 基板処理装置及びそれを用いた基板処理方法
CN104160480A (zh) * 2011-12-28 2014-11-19 株式会社日立国际电气 衬底处理装置及使用该装置的衬底处理方法
KR20160014981A (ko) 2014-07-30 2016-02-12 한국과학기술원 Se이 부족한 (In,Ga)Se/Cu 적층 구조의 전구체를 이용한 CIGS 박막 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP4131965B2 (ja) 2008-08-13
KR101193034B1 (ko) 2012-10-22
EP1833097A4 (en) 2017-03-29
US20080110495A1 (en) 2008-05-15
KR20070097472A (ko) 2007-10-04
CN100490184C (zh) 2009-05-20
WO2006070745A1 (ja) 2006-07-06
EP1833097A1 (en) 2007-09-12
CN101095240A (zh) 2007-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4131965B2 (ja) Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法
JP5709662B2 (ja) Ｃｚｔｓ系薄膜太陽電池の製造方法
US8586457B1 (en) Method of fabricating high efficiency CIGS solar cells
JP4620105B2 (ja) Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の製造方法
KR101137063B1 (ko) 태양 전지의 열처리 장치
US8900664B2 (en) Method of fabricating high efficiency CIGS solar cells
JP2006210424A (ja) カルコパイライト型薄膜太陽電池の製造方法
JP2015508239A (ja) 化合物半導体太陽電池
JP2006196771A (ja) カルコパイライト型薄膜太陽電池及びその製造方法
JP6143737B2 (ja) 化合物太陽電池および硫化物単結晶ナノ粒子を有する薄膜の形成方法
CN106409659B (zh) 化合物半导体薄膜及其制备方法
US20150000742A1 (en) Solar cell absorber thin film and method of fabricating same
US20120220067A1 (en) Furnace and method of forming thin film using the same
JP2015201523A (ja) 光電変換素子及びその製造方法
JP2013191822A (ja) 半導体層の製造方法および光電変換装置の製造方法
JP5985444B2 (ja) 太陽電池の製造方法
KR101449576B1 (ko) 비진공 방식에 의한 ｃｚｔｓ계 광흡수층 제조방법
KR20150109224A (ko) 열처리 장치 및 이를 이용한 태양 전지의 제조 방법
JP2014011188A (ja) 半導体層の製造方法
JP2012146943A (ja) 半導体層の製造方法および光電変換装置の製造方法
JP2012209302A (ja) 半導体層の製造方法および光電変換装置の製造方法
JP2015201522A (ja) 光電変換素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061222

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080421

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: 20080527

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080529

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4131965

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees