JP2009026891A - Photoelectric element and sulfide system compound semiconductor - Google Patents

Photoelectric element and sulfide system compound semiconductor Download PDF

Info

Publication number
JP2009026891A
JP2009026891A JP2007187379A JP2007187379A JP2009026891A JP 2009026891 A JP2009026891 A JP 2009026891A JP 2007187379 A JP2007187379 A JP 2007187379A JP 2007187379 A JP2007187379 A JP 2007187379A JP 2009026891 A JP2009026891 A JP 2009026891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light absorption
layer
absorption layer
substrate
photoelectric
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
JP2007187379A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4783908B2 (en
Inventor
Tatsuo Fukano
達雄 深野
Tadashi Ito
忠 伊藤
Tomomi Motohiro
友美 元廣
Hironori Katagiri
裕則 片桐
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.)
Institute of National Colleges of Technologies Japan
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Institute of National Colleges of Technologies Japan
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Institute of National Colleges of Technologies Japan, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Institute of National Colleges of Technologies Japan
Priority to JP2007187379A priority Critical patent/JP4783908B2/en
Publication of JP2009026891A publication Critical patent/JP2009026891A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4783908B2 publication Critical patent/JP4783908B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sulfide system compound semiconductor, having less fluctuations for conversion efficiency, and to provide a photoelectric element that uses the same compound semiconductor as a light-absorbing layer. <P>SOLUTION: The photoelectric element includes a sulfide system compound semiconductor that contains Cu, Zn, Sn, and S and that does not contain a substance having Na and O and that uses this sulfide system compound semiconductor as a light-absorbing layer. In the photoelectric element that has the light-absorbing layer formed of the sulfide system compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S, members other than the light-absorbing layer forming the photoelectric element is formed of a material that does not contain Na. In the photoelectric element that is constituted of the light-absorbing layer formed of the sulfide system compound semiconductor that contains Cu, Zn, Sn, and S, at least one member, other than the light-absorbing layer forming the photoelectric element is formed of the material that contains Na and a diffusion-blocking layer for blocking the diffusion of Na to the light-absorbing layer from the material that contains Na is additionally provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光電素子及び硫化物系化合物半導体に関し、さらに詳しくは、太陽電池、光導電セル、フォトダイオード、フォトトランジスタなどに用いることができる光電素子及びこのような光電素子の光吸収層として用いられる硫化物系化合物半導体に関する。   The present invention relates to a photoelectric element and a sulfide compound semiconductor, and more particularly, to a photoelectric element that can be used for a solar battery, a photoconductive cell, a photodiode, a phototransistor, and the like, and a light absorption layer of such a photoelectric element. The present invention relates to a sulfide-based compound semiconductor.

光電素子とは、光量子のエネルギーを何らかの物理現象を介して電気的信号に変換(光電変換)することが可能な素子をいう。太陽電池は、光電素子の一種であり、太陽光線の光エネルギーを電気エネルギーに効率よく変換することができる。   A photoelectric element refers to an element that can convert photon energy into an electrical signal (photoelectric conversion) through some physical phenomenon. A solar cell is a kind of photoelectric element, and can efficiently convert light energy of sunlight into electrical energy.

太陽電池に用いられる半導体としては、単結晶Si、多結晶Si、アモルファスSi、GaAs、InP、CdTe、CuIn1-xGaxSe2(CIGS)、Cu2ZnSnS4(CZTS)などが知られている。
これらの中でも、CIGSやCZTSに代表されるカルコパイライト系の化合物は、光吸収係数が大きいので、低コスト化に有利な薄膜化が可能である。特に、CIGSは、薄膜太陽電池中では変換効率が最も高く、多結晶Siを超える変換効率も得られている。しかしながら、CIGSは、環境負荷元素及び希少元素を含んでいるという問題がある。
一方、CZTSは、太陽電池に適したバンドギャップエネルギー(1.4〜1.5eV)を持ち、しかも、環境負荷元素や希少元素を含まないという特徴がある。しかしながら、CZTSは、従来の半導体に比べて変換効率が低いという問題がある。
The semiconductor used in solar cells, monocrystalline Si, polycrystalline Si, amorphous Si, GaAs, InP, CdTe, CuIn 1-x Ga x Se 2 (CIGS), Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS) such as is known Yes.
Among these, chalcopyrite compounds typified by CIGS and CZTS have a large light absorption coefficient, and therefore can be made into a thin film advantageous for cost reduction. In particular, CIGS has the highest conversion efficiency among thin-film solar cells, and conversion efficiency exceeding that of polycrystalline Si is also obtained. However, CIGS has a problem that it contains an environmental load element and a rare element.
On the other hand, CZTS has a band gap energy (1.4 to 1.5 eV) suitable for a solar cell and is characterized by not containing an environmental load element or a rare element. However, CZTS has a problem that conversion efficiency is lower than that of a conventional semiconductor.

そこでこの問題を解決するために、従来から種々の提案がなされている。
例えば、非特許文献1には、電子ビーム蒸着法を用いてSLG(ソーダライムガラス)上にSn/Cu/ZnS積層前駆体を形成し、前駆体を5%H2S+N2雰囲気下で硫化させるCZTSの製造方法が開示されている。
同文献には、Cu/(Zn+Sn)比が0.8〜0.9であるCZTS膜が光吸収層として好適である点、及び、520℃での硫化によって変換効率4.53%が得られる点が記載されている。
In order to solve this problem, various proposals have heretofore been made.
For example, in Non-Patent Document 1, an electron beam evaporation method is used to form a Sn / Cu / ZnS laminated precursor on SLG (soda lime glass), and the precursor is sulfided in a 5% H 2 S + N 2 atmosphere. A method for producing CZTS is disclosed.
In this document, a CZTS film having a Cu / (Zn + Sn) ratio of 0.8 to 0.9 is suitable as a light absorption layer, and a conversion efficiency of 4.53% is obtained by sulfidation at 520 ° C. Points are listed.

また、非特許文献2には、電子ビーム蒸着法を用いてMoコートSLG基板上にCu/Sn/ZnS積層前駆体又はSn/Cu/ZnS積層前駆体を形成し、前駆体を5%H2S+N2雰囲気下で硫化させるCZTSの製造方法が開示されている。
同文献には、基板上にCu/Sn/ZnS積層前駆体を形成すると、硫化後の薄膜表面が粗く、多くのボイドがあるのに対し、基板上にSn/Cu/ZnS積層前駆体を形成すると、硫化後の薄膜表面に大きなボイドが見られない点が記載されている。
In Non-Patent Document 2, a Cu / Sn / ZnS stack precursor or a Sn / Cu / ZnS stack precursor is formed on a Mo-coated SLG substrate using an electron beam evaporation method, and the precursor is 5% H 2. A method for producing CZTS that is sulfided in an S + N 2 atmosphere is disclosed.
According to this document, when a Cu / Sn / ZnS stack precursor is formed on a substrate, the surface of the thin film after sulfidation is rough and there are many voids, whereas an Sn / Cu / ZnS stack precursor is formed on the substrate. Then, the point that a big void is not seen on the thin film surface after sulfidation is described.

また、特許文献1には、CZTSではないが、ノンアルカリガラスの表面にSLGを形成し、SLGの表面にMo薄膜を形成し、Mo薄膜の表面にCIGS系薄膜を形成した太陽電池が開示されている。
同文献には、SLGの下に高融点材料を配置することによって、薄膜形成時の基板の反りを防止できる点が記載されている。
Patent Document 1 discloses a solar cell that is not CZTS, but has SLG formed on the surface of non-alkali glass, Mo thin film formed on the surface of SLG, and CIGS thin film formed on the surface of Mo thin film. ing.
This document describes that the substrate can be prevented from warping when a thin film is formed by disposing a high melting point material under the SLG.

さらに、特許文献2には、CZTSではないが、バッファ層としてInAlSを用いたカルコパイライト型薄膜太陽電池が開示されている。
同文献には、バッファ層としてInAlSを用いることによって、バンド不整合が生じにくくなり、バンドギャップアンマッチによる光電変換効率の低下を抑制できる点が記載されている。
Further, Patent Document 2 discloses a chalcopyrite thin film solar cell using InAlS as a buffer layer, although it is not CZTS.
This document describes that the use of InAlS as a buffer layer makes it difficult for band mismatching to occur and suppresses a decrease in photoelectric conversion efficiency due to bandgap unmatching.

Takeshi Kobayashi et al., "Investigation of Cu2ZnSnS4-Based Thin Film Solar Cells Using Abundant Materials", Japanese Journal of Applied Physics, vol.44, No.1B, 2005, pp.783-787Takeshi Kobayashi et al., "Investigation of Cu2ZnSnS4-Based Thin Film Solar Cells Using Abundant Materials", Japanese Journal of Applied Physics, vol.44, No.1B, 2005, pp.783-787 Hironori Katagiri, "Cu2ZnSnS4 thin film solar cells", Thin Solid Films 480-481(2005)426-432Hironori Katagiri, "Cu2ZnSnS4 thin film solar cells", Thin Solid Films 480-481 (2005) 426-432 特開平11−312817号公報JP 11-312817 A 特開2006−196771号公報JP 2006-196771 A

カルコパイライト系の化合物を用いた薄膜太陽電池において、基板には、一般にSLGが用いられる。これは、特にCIGSの場合において、SLGに含まれるNaがCIGSの粒成長を促すためと考えられている。また、下部電極には、一般にMoが用いられる。これは、SLGとMoとの接着力が高く、薄膜の剥離が抑制されるためである。
しかしながら、CIGSで用いられている方法をそのまま大面積のCZTSに適用すると、面内の変換効率にばらつきが生じ、全体として高い変換効率が得られない。
In a thin film solar cell using a chalcopyrite compound, SLG is generally used as a substrate. This is considered to be because Na contained in SLG promotes grain growth of CIGS, particularly in the case of CIGS. In general, Mo is used for the lower electrode. This is because the adhesion between SLG and Mo is high, and thin film peeling is suppressed.
However, if the method used in CIGS is applied to a large-area CZTS as it is, in-plane conversion efficiency varies, and high conversion efficiency cannot be obtained as a whole.

本発明が解決しようとする課題は、光吸収層としてCZTS系化合物を用いた光電素子において、変換効率のばらつきを低減することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、変換効率のばらつきの少ない硫化物系化合物半導体を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to reduce variation in conversion efficiency in a photoelectric device using a CZTS compound as a light absorption layer.
Another problem to be solved by the present invention is to provide a sulfide compound semiconductor with little variation in conversion efficiency.

上記課題を解決するために本発明に係る硫化物系化合物半導体は、Cu、Zn、Sn、及びSを含み、Na及びOを含む物質を含まないことを要旨とする。
本発明に係る光電素子の1番目は、本発明に係る硫化物系化合物半導体を光吸収層として用いたことを要旨とする。
本発明に係る光電素子の2番目は、
Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体からなる光吸収層を備えた光電素子において、
前記光電素子を構成する前記光吸収層以外の部材は、Naを含まない材料からなることを要旨とする。
さらに、本発明に係る光電素子の3番目は、
Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体からなる光吸収層を備えた光電素子において、
前記光電素子を構成する前記光吸収層以外の部材の少なくとも1つは、Naを含む材料からなり、
前記Naを含む材料から前記光吸収層へのNaの拡散を阻止する拡散阻止層をさらに備えていることを要旨とする。
In order to solve the above problems, the sulfide-based compound semiconductor according to the present invention includes Cu, Zn, Sn, and S, and does not include a substance including Na and O.
The gist of the first photoelectric element according to the present invention is that the sulfide-based compound semiconductor according to the present invention is used as a light absorption layer.
The second of the photoelectric elements according to the present invention is:
In a photoelectric device including a light absorption layer made of a sulfide compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S,
The gist is that the members other than the light absorption layer constituting the photoelectric element are made of a material not containing Na.
Furthermore, the third of the photoelectric elements according to the present invention is
In a photoelectric device including a light absorption layer made of a sulfide compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S,
At least one of the members other than the light absorption layer constituting the photoelectric element is made of a material containing Na,
The gist of the invention is that it further comprises a diffusion blocking layer for blocking diffusion of Na from the material containing Na into the light absorption layer.

2S+N2混合ガスを用いた硫化は、相対的に熱処理温度が高い。そのため、光吸収層以外の部材にNaを含む材料を用いると、Naが光吸収層まで拡散し、光吸収層においてNa及びOを含む物質が生成する。光吸収層にNa及びOを含む物質が生成すると、その部分はCZTSではなくなり、あるいは、その部分を含む領域のCu濃度やZn濃度が低下し、変換効率の低い領域が生成する。
これに対し、光吸収層以外の部材にNaを含まない材料(又はNaを極少量しか含まない材料)を用いると、光吸収層へのNaの拡散、さらに、これに起因するNa及びOを含む物質の生成や、あるいは、Cu濃度及び/又はZn濃度の変動を抑制することができる。そのため、大面積のCZTS系薄膜を形成する場合であっても、面内における変換効率のばらつきが低減され、全体の効率が向上する。
Sulfurization using a H 2 S + N 2 mixed gas has a relatively high heat treatment temperature. Therefore, when a material containing Na is used for members other than the light absorption layer, Na diffuses to the light absorption layer, and a substance containing Na and O is generated in the light absorption layer. When a substance containing Na and O is generated in the light absorption layer, the portion is not CZTS, or the Cu concentration and the Zn concentration in the region including the portion are reduced, and a region with low conversion efficiency is generated.
On the other hand, when a material that does not contain Na (or a material that contains only a very small amount of Na) is used for the members other than the light absorption layer, the diffusion of Na into the light absorption layer, and further Na and O resulting therefrom It is possible to suppress the generation of the contained substance, or the fluctuation of the Cu concentration and / or the Zn concentration. Therefore, even when a large-area CZTS-based thin film is formed, in-plane conversion efficiency variation is reduced, and the overall efficiency is improved.

以下に、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
初めに、本発明に係る硫化物系化合物半導体及び本発明の第1の実施の形態に係る光電素子について説明する。本発明に係る硫化物系化合物半導体は、Cu、Zn、Sn、及びSを含み、Na及びOを含む物質を含まないことを特徴とする。また、本発明の第1の実施の形態に係る光電素子は、本発明に係る硫化物系化合物半導体を光吸収層として用いたことを特徴とする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
First, the sulfide-based compound semiconductor according to the present invention and the photoelectric element according to the first embodiment of the present invention will be described. The sulfide-based compound semiconductor according to the present invention includes Cu, Zn, Sn, and S, and does not include a substance including Na and O. The photoelectric device according to the first embodiment of the present invention is characterized in that the sulfide-based compound semiconductor according to the present invention is used as a light absorption layer.

「Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体」とは、Cu2ZnSnS4(CZTS)系化合物をいう。CZTSは、バンドギャップが1.5eV程度、光吸収係数が104cm-1以上の半導体である。CZTSは、化学量論組成では発電効率が低いが、化学量論組成よりもCuを僅かに減らすと、相対的に高い変換効率を示す。本発明において、CZTSには、化学量論組成の化合物だけでなく、相対的に高い変換効率を示すすべての不定比化合物、あるいは、Cu、Zn、Sn、及びSを主成分とするすべての化合物が含まれる。
高い変換効率を得るためには、硫化物系化合物半導体は、原子比で、Cu/(Zn+Sn)比が0.69以上0.99以下であるものが好ましい。Cu/(Zn+S)比は、さらに好ましくは、0.8〜0.9である。
The “sulfide-based compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S” refers to a Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS) -based compound. CZTS is a semiconductor having a band gap of about 1.5 eV and a light absorption coefficient of 10 4 cm −1 or more. CZTS has low power generation efficiency in the stoichiometric composition, but shows relatively high conversion efficiency when Cu is slightly reduced compared to the stoichiometric composition. In the present invention, CZTS includes not only a compound having a stoichiometric composition, but also all non-stoichiometric compounds exhibiting relatively high conversion efficiency, or all compounds containing Cu, Zn, Sn, and S as a main component. Is included.
In order to obtain high conversion efficiency, the sulfide compound semiconductor preferably has an atomic ratio of Cu / (Zn + Sn) ratio of 0.69 or more and 0.99 or less. The Cu / (Zn + S) ratio is more preferably 0.8 to 0.9.

「Na及びOを含む物質を含まない硫化物系化合物半導体」とは、電子線マイクロプローブアナライザ(EPMA)により分析したときに、Na及びOが濃化した領域を含まない、つまり、EPMA分析の硫化物連続体に対するおおよその面分解能である1μm程度の大きさ以上のNa及びOが濃化した領域を含まないCZTS系化合物をいう。
高い変換効率を得るためには、Na及びOが濃化した領域中のNaの最大濃度は、光吸収層の深さ方向の分析領域を1μm程度としたときの分析領域全体に対する濃度が0.49重量%以下が好ましい。Naの最大濃度は、さらに好ましくは、0.32重量%以下である。
同様に、Na及びOが濃化した領域中のOの最大濃度は、光吸収層の深さ方向の分析領域を1μm程度としたときの分析領域全体に対する濃度が0.57重量%以下が好ましい。Oの最大濃度は、さらに好ましくは、0.38重量%以下である。
“Sulfide-based compound semiconductors that do not contain substances containing Na and O” means that when they are analyzed by an electron beam microprobe analyzer (EPMA), they do not include regions where Na and O are concentrated. This refers to a CZTS compound that does not include a region in which Na and O are concentrated in a size of about 1 μm or more, which is an approximate surface resolution with respect to a sulfide continuum.
In order to obtain high conversion efficiency, the maximum concentration of Na in the region where Na and O are concentrated is such that the concentration with respect to the entire analysis region is about 0.1 μm when the analysis region in the depth direction of the light absorption layer is about 1 μm. It is preferably 49% by weight or less. The maximum concentration of Na is more preferably 0.32% by weight or less.
Similarly, the maximum concentration of O in the region where Na and O are concentrated is preferably 0.57% by weight or less with respect to the entire analysis region when the analysis region in the depth direction of the light absorption layer is about 1 μm. . The maximum concentration of O is more preferably 0.38% by weight or less.

ここで、「歩留まり」を、同一基板上に形成された大面積の素子を10個以上の小素子に分割し、同一基板上にある小素子の数(n0)に対する、同一基板上に形成された小素子中の最高変換効率の80%以上の変換効率を示す小素子の数(n)の割合(=n×100/n0)と定義する。光吸収層として、本発明に係る硫化物系化合物半導体を用いると、歩留まりが80%以上、あるいは、90%以上である光電素子が得られる。 Here, the “yield” is formed on the same substrate with respect to the number of small elements (n 0 ) on the same substrate by dividing a large-area device formed on the same substrate into 10 or more small devices. It is defined as the ratio (= n × 100 / n 0 ) of the number (n) of small elements exhibiting a conversion efficiency of 80% or more of the maximum conversion efficiency in the small elements. When the sulfide-based compound semiconductor according to the present invention is used as the light absorption layer, a photoelectric device having a yield of 80% or more or 90% or more can be obtained.

次に、本発明の第2の実施の形態に係る光電素子について説明する。
本実施の形態に係る光電素子は、光吸収層を備え、光吸収層以外の部材は、Naを含まない材料からなることを特徴とする。
本実施の形態において、光吸収層は、Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体(いわゆる、CZTS)からなる。硫化物系化合物半導体の詳細については、上述した通りであるので、説明を省略する。
Next, a photoelectric element according to the second embodiment of the present invention will be described.
The photoelectric element according to this embodiment includes a light absorption layer, and members other than the light absorption layer are made of a material that does not contain Na.
In the present embodiment, the light absorption layer is made of a sulfide-based compound semiconductor (so-called CZTS) containing Cu, Zn, Sn, and S. Since the details of the sulfide-based compound semiconductor are as described above, the description thereof is omitted.

光電素子は、一般に、基板上に多数の部材を積層した構造を持つ。「光吸収層以外の部材」とは、基板、及び基板の上に積層された光吸収層以外の膜状部材をいう。
「Naを含まない材料」とは、Naを有為な成分として含まない材料をいう。換言すれば、硫化時に、光吸収層の変換効率の均一性を低下させない限界量以上のNaを光吸収層に拡散させることがない材料をいう。高い変換効率を得るためには、Naを含まない材料は、Naの含有量が0.1重量%以下であるものが好ましい。
例えば、ソーダライムガラス(SLG)を基板に用いると、硫化時にSLG中のNaが光吸収層まで拡散し、発電効率の均一性を低下させる。従って、SLGは、「Naを含まない材料」に該当しない。
一方、低アルカリガラス(LAG)を基板に用いると、硫化後であっても変換効率の均一性の低下は認められない。従って、LAGは、「Naを含まない材料」に該当する。例えば、LAGの一種であるコーニング社製1737ガラスの場合、全アルカリ(主にNa)含有量は、カタログ値で0.1重量%である。
LAG以外の「Naを含まない材料」としては、具体的には、石英ガラス、ノンアルカリガラス、金属、半導体、炭素、酸化物、窒化物、ケイ化物、炭化物、あるいは、これらの化合物若しくは混合物などがある。
Photoelectric elements generally have a structure in which a number of members are stacked on a substrate. The “member other than the light absorbing layer” refers to a substrate and a film-like member other than the light absorbing layer laminated on the substrate.
The “material that does not contain Na” refers to a material that does not contain Na as a significant component. In other words, it refers to a material that does not diffuse Na into the light absorption layer at a limit amount or more that does not deteriorate the uniformity of the conversion efficiency of the light absorption layer during sulfurization. In order to obtain high conversion efficiency, a material that does not contain Na preferably has a Na content of 0.1% by weight or less.
For example, when soda lime glass (SLG) is used for the substrate, Na in the SLG diffuses to the light absorption layer at the time of sulfidation, and the uniformity of power generation efficiency is lowered. Therefore, SLG does not correspond to “a material that does not contain Na”.
On the other hand, when low alkali glass (LAG) is used for the substrate, there is no reduction in the uniformity of conversion efficiency even after sulfidation. Therefore, LAG corresponds to “a material that does not contain Na”. For example, in the case of Corning 1737 glass which is a kind of LAG, the total alkali (mainly Na) content is 0.1% by weight in the catalog value.
Specific examples of “materials not containing Na” other than LAG include quartz glass, non-alkali glass, metal, semiconductor, carbon, oxide, nitride, silicide, carbide, and compounds or mixtures thereof. There is.

図1に、光電素子の一種である太陽電池の模式図を示す。図1において、太陽電池(光電素子)10は、基板12上に、少なくとも下部電極14、光吸収層16、バッファ層18、窓層20、及び上部電極22がこの順で積層されたものからなる。各層の間には、付加的な層が形成されていても良い。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a solar cell which is a kind of photoelectric element. In FIG. 1, a solar cell (photoelectric element) 10 is formed by laminating at least a lower electrode 14, a light absorption layer 16, a buffer layer 18, a window layer 20, and an upper electrode 22 in this order on a substrate 12. . Additional layers may be formed between the layers.

基板12は、その上に形成される各種の薄膜を支持するためのものである。基板12は、導電体であっても良く、あるいは、絶縁体であっても良い。
基板12としては、具体的には、
(1) 石英ガラス、ノンアルカリガラス、低アルカリガラス、
(2) 金属、半導体、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、珪化物、炭素、あるいは、これらの化合物若しくは混合物、
などを用いるのが好ましい。
The substrate 12 is for supporting various thin films formed thereon. The substrate 12 may be a conductor or an insulator.
Specifically, as the substrate 12,
(1) Quartz glass, non-alkali glass, low alkali glass,
(2) metal, semiconductor, oxide, sulfide, nitride, carbide, silicide, carbon, or a compound or mixture thereof,
Etc. are preferably used.

下部電極14は、光吸収層16で発生した電流を取り出すためのものである。下部電極14には、電気伝導度が高く、かつ、基板12との密着性が良好な材料が用いられる。基板12としてガラス基板が用いられる場合、下部電極14には、例えば、ガラスとの密着力が高いMoが用いられる。Mo以外の下部電極14の材料としては、例えば、In−Sn−O、In−Zn−O、ZnO:Al、ZnO:B、SnO2:F、SnO2:Sb、TiO2:Nbなどがある。 The lower electrode 14 is for taking out the current generated in the light absorption layer 16. For the lower electrode 14, a material having high electrical conductivity and good adhesion to the substrate 12 is used. When a glass substrate is used as the substrate 12, for example, Mo having high adhesion with glass is used for the lower electrode 14. Examples of the material of the lower electrode 14 other than Mo include In—Sn—O, In—Zn—O, ZnO: Al, ZnO: B, SnO 2 : F, SnO 2 : Sb, and TiO 2 : Nb. .

光吸収層16は、光を吸収してキャリアを発生させるためのものであり、本発明においてはCZTSが用いられる。CZTSは、光吸収係数が大きいので、その厚さを極めて薄くすることができる。
なお、光吸収層16は、一般に薄膜状態で使用されるが、粒子状で使用される場合もある。
The light absorption layer 16 is for absorbing light and generating carriers, and CZTS is used in the present invention. Since CZTS has a large light absorption coefficient, its thickness can be extremely reduced.
The light absorption layer 16 is generally used in a thin film state, but may be used in the form of particles.

バッファ層18は、光吸収層16と窓層20との接続を良好にし、変換効率を向上させるためのものである。バッファ層18には、高抵抗で可視光から近赤外の大半を通す半導体が用いられる。バッファ層18には、例えば、CdSが用いられる。CdS以外のバッファ層18の材料としては、例えば、ZnO、Zn(O、OH)、Zn(O、S)、Zn(O、S、OH)x、Zn1-xMgxO、In23などがある。 The buffer layer 18 is for improving the connection between the light absorption layer 16 and the window layer 20 and improving the conversion efficiency. For the buffer layer 18, a semiconductor that has high resistance and transmits most of visible light to near infrared light is used. For example, CdS is used for the buffer layer 18. Examples of the material for the buffer layer 18 other than CdS include ZnO, Zn (O, OH), Zn (O, S), Zn (O, S, OH) x , Zn 1-x Mg x O, and In 2 S. There are 3 etc.

窓層20は、電気を取り出すと同時に、光吸収層16まで光を到達させるためのものである。窓層20には、低抵抗で可視光から近赤外の大半を通す半導体が用いられる。光吸収層16がCZTSからなる場合、窓層20には、例えば、n型半導体であるZnO:Alが用いられる。ZnO:Al以外の窓層20の材料としては、例えば、ZnO:B、In−Sn−O、In−Zn−O、SnO2:Sb、TiO2:Nbなどがある。 The window layer 20 is for extracting light and reaching the light absorption layer 16 at the same time. The window layer 20 is made of a semiconductor having a low resistance and transmitting most of visible light to near infrared. When the light absorption layer 16 is made of CZTS, for example, ZnO: Al that is an n-type semiconductor is used for the window layer 20. Examples of the material of the window layer 20 other than ZnO: Al include ZnO: B, In—Sn—O, In—Zn—O, SnO 2 : Sb, and TiO 2 : Nb.

上部電極22は、窓層20で集めた電流を効率よく外部に取り出すためのものである。上部電極22には、例えば、Alが用いられる。また、上部電極22は、光を光吸収層16まで到達させる必要があるので、通常は、櫛形に形成される。Al以外の上部電極22の材料としては、例えば、Cu、Ag、Auなどがある。また、上部電極22は、Al、Cu、Ag、及びAuのいずれか1以上を含む合金であっても良い。このような合金としては、具体的には、Al−Ti合金、Al−Mg合金、Al−Ni合金、Cu−Ti合金、Cu−Sn合金、Cu−Zn合金、Cu−Au合金、Ag−Ti合金、Ag−Sn合金、Ag−Zn合金、Ag−Au合金などがある。   The upper electrode 22 is for efficiently extracting the current collected by the window layer 20 to the outside. For example, Al is used for the upper electrode 22. The upper electrode 22 is usually formed in a comb shape because it is necessary to allow light to reach the light absorption layer 16. Examples of the material of the upper electrode 22 other than Al include Cu, Ag, and Au. Further, the upper electrode 22 may be an alloy containing one or more of Al, Cu, Ag, and Au. Specific examples of such alloys include Al-Ti alloys, Al-Mg alloys, Al-Ni alloys, Cu-Ti alloys, Cu-Sn alloys, Cu-Zn alloys, Cu-Au alloys, and Ag-Ti. There are alloys, Ag-Sn alloys, Ag-Zn alloys, Ag-Au alloys, and the like.

光電素子を構成する要素であって、上述した基板、下部電極、光吸収層、バッファ層、窓層、及び上部電極以外の付加的な層としては、具体的には、接着層、光散乱層、反射防止層などがある。   The elements constituting the photoelectric element, and as additional layers other than the above-described substrate, lower electrode, light absorption layer, buffer layer, window layer, and upper electrode, specifically, an adhesive layer, a light scattering layer And antireflection layers.

接着層は、基板12と下部電極14の接着性を高めるためのものである。例えば、基板12としてガラス基板を用い、下部電極14としてMoを用いる場合、接着層には、Ti、Cr、Ni、W、あるいは、これらのいずれか1以上を含む合金などを用いるのが好ましい。   The adhesive layer is for enhancing the adhesion between the substrate 12 and the lower electrode 14. For example, when a glass substrate is used as the substrate 12 and Mo is used as the lower electrode 14, it is preferable to use Ti, Cr, Ni, W, or an alloy containing any one or more of these for the adhesive layer.

また光散乱層は、入射した光を反射させ、光吸収層16での光吸収効率を高めるためのものである。光散乱層には、光吸収層16より上部電極22側に設けるものと、光吸収層16より基板12側に設けるものとがある。
光吸収層16より上部電極22側に設ける光散乱層には、透明粒子から構成された集合体、屈折率の異なる2種類以上の粒子から構成された集合体、表面に凹凸のあるもの、内部に空間のあるもの、などを用いるのが好ましい。光吸収層16より上に設ける光散乱層には、具体的には、SiO2、TiO2などの酸化物、Si34などの窒化物など、可視光から近赤外までの大半を通す材料を用いるのが好ましい。
一方、光吸収層16より基板12側に設ける光散乱層には、例えば、表面に凹凸のあるものなどを用いるのが好ましい。光吸収層16より下に設ける光散乱層は、必ずしも光を通す材料である必要はない。
なお、同じような光散乱機能を、基板12等の表面を加工することにより設けることもできる。
The light scattering layer is for reflecting incident light and enhancing the light absorption efficiency in the light absorption layer 16. There are a light scattering layer provided on the upper electrode 22 side from the light absorption layer 16 and a light scattering layer provided on the substrate 12 side from the light absorption layer 16.
The light scattering layer provided on the upper electrode 22 side with respect to the light absorption layer 16 includes an aggregate composed of transparent particles, an aggregate composed of two or more kinds of particles having different refractive indexes, a surface with irregularities, It is preferable to use one having a space. Specifically, the light scattering layer provided above the light absorption layer 16 allows most of visible light to near infrared light such as oxides such as SiO 2 and TiO 2 and nitrides such as Si 3 N 4 to pass through. It is preferable to use materials.
On the other hand, for the light scattering layer provided on the substrate 12 side with respect to the light absorption layer 16, for example, it is preferable to use a surface with irregularities on the surface. The light scattering layer provided below the light absorption layer 16 does not necessarily need to be a material that transmits light.
A similar light scattering function can be provided by processing the surface of the substrate 12 or the like.

反射防止層は、入射した光の窓層20での反射量を低減し、光吸収層16での光吸収効率を高めるためのものである。反射防止層には、例えば、窓層20よりも屈折率の小さい透明体、太陽光の波長よりも十分に小さい径を持つ透明粒子から構成された集合体、内部に太陽光の波長よりも十分に小さい径を持つ空間のあるもの、などを用いるのが好ましい。反射防止層には、具体的には、
(1) MgF2、SiO2等からなる薄膜、
(2) 酸化物、硫化物、フッ化物、窒化物などの多層膜、
(3) SiO2などの酸化物からなる微粒子、
などを用いるのが好ましい。
The antireflection layer is for reducing the amount of reflection of incident light at the window layer 20 and increasing the light absorption efficiency at the light absorption layer 16. For the antireflection layer, for example, a transparent body having a refractive index smaller than that of the window layer 20, an aggregate composed of transparent particles having a diameter sufficiently smaller than the wavelength of sunlight, and the inside is sufficiently larger than the wavelength of sunlight It is preferable to use one having a space with a small diameter. Specifically, for the antireflection layer,
(1) A thin film made of MgF 2 , SiO 2 or the like,
(2) multilayer films of oxides, sulfides, fluorides, nitrides, etc.
(3) Fine particles made of an oxide such as SiO 2 ,
Etc. are preferably used.

光吸収層以外の部材に、Naを含まない材料を用いると、歩留まりが80%以上、あるいは、90%以上である光電素子が得られる。   When a material that does not contain Na is used for a member other than the light absorption layer, a photoelectric element having a yield of 80% or more or 90% or more can be obtained.

次に、本発明の第3の実施の形態に係る光電素子について説明する。
本実施の形態に係る光電素子は、Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体からなる光吸収層を備えた光電素子において、光電素子を構成する光吸収層以外の部材の少なくとも1つは、Naを含む材料からなり、Naを含む材料から光吸収層へのNaの拡散を阻止する拡散阻止層をさらに備えていることを特徴とする。これらの内、硫化物系化合物半導体については、上述した通りであるので、説明を省略する。
Next, a photoelectric element according to the third embodiment of the present invention will be described.
The photoelectric element according to the present embodiment includes at least a member other than the light absorption layer constituting the photoelectric element in the photoelectric element including a light absorption layer made of a sulfide-based compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S. One is characterized in that it is made of a material containing Na, and further comprises a diffusion blocking layer for blocking diffusion of Na from the material containing Na into the light absorption layer. Among these, the sulfide-based compound semiconductor is as described above, and thus the description thereof is omitted.

拡散阻止層としては、具体的には、
(1) 石英ガラス、ノンアルカリガラス、低アルカリガラスなどのガラス、
(2) シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化ビスマスなどの酸化物、
(3) Cr−Mo合金などの金属、
(4) シリコンなどの半導体、
(5) 硫化亜鉛などの硫化物、
(6) 窒化珪素、窒化チタン、窒化ボロンなどの窒化物、
(7) 炭化珪素などの炭化物、
(8) 珪化鉄、珪化バリウムなどの珪化物、
(9) ダイアモンド、グラッシーカーボンなどの炭素、
などがある。
Specifically, as a diffusion blocking layer,
(1) Glass such as quartz glass, non-alkali glass, low alkali glass,
(2) oxides such as silica, alumina, titania, zirconia, bismuth oxide,
(3) metals such as Cr-Mo alloys,
(4) Semiconductors such as silicon,
(5) Sulfides such as zinc sulfide,
(6) Nitride such as silicon nitride, titanium nitride, boron nitride,
(7) Carbide such as silicon carbide,
(8) Silicides such as iron silicide and barium silicide,
(9) Carbon such as diamond and glassy carbon,
and so on.

本実施の形態において、光電素子は、基板上に、少なくとも下部電極、光吸収層、バッファ層、窓層、及び上部電極がこの順で積層されたものからなる。拡散阻止層は、Naを含む材料と光吸収層の間であれば、どの部分に挿入されていても良い。
ここで、「Naを含む材料」とは、Naを有為な成分として含む材料をいう。換言すれば、硫化時に、光吸収層の変換効率の均一性を低下させない限界量を超えるNaを光吸収層に拡散させる材料をいう。Naを含む材料としては、例えば、SLGが該当する。
In this embodiment, the photoelectric element is formed by laminating at least a lower electrode, a light absorption layer, a buffer layer, a window layer, and an upper electrode in this order on a substrate. The diffusion blocking layer may be inserted in any portion as long as it is between the material containing Na and the light absorption layer.
Here, the “material containing Na” refers to a material containing Na as a significant component. In other words, it refers to a material that diffuses Na exceeding the limit amount that does not reduce the uniformity of the conversion efficiency of the light absorption layer into the light absorption layer during sulfidation. An example of the material containing Na is SLG.

例えば、基板がSLGなどのNaを含む材料からなる場合において、拡散阻止層は、基板と下部電極との間に設けることができる。この場合、拡散阻止層は、絶縁体であっても良く、あるいは、導電体であっても良い。また、この場合の拡散阻止層としては、具体的には、石英ガラス、ノンアルカリガラス、低アルカリガラス、金属、半導体、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、珪化物、及び炭素から選ばれるいずれか1以上が好ましい。
なお、なお、Naの拡散を阻止できるか否かは、材料のみならず、膜の状態にも依存する。例えば、Moは、本来、バルクの状態ではNaの拡散係数は極めて小さいが、薄膜の状態では、Naを容易に拡散させる性質がある。一方、例えば、シリカは、バルクの状態ではNaの拡散係数は大きいが、硫化処理時の熱処理条件下では、光吸収層の面内の変換効率にばらつきを生じさせる程度のNaを拡散させることはない。
For example, when the substrate is made of a material containing Na, such as SLG, the diffusion blocking layer can be provided between the substrate and the lower electrode. In this case, the diffusion blocking layer may be an insulator or a conductor. Further, the diffusion blocking layer in this case is specifically selected from quartz glass, non-alkali glass, low alkali glass, metal, semiconductor, oxide, sulfide, nitride, carbide, silicide, and carbon. Any one or more is preferable.
Note that whether or not Na can be diffused depends not only on the material but also on the state of the film. For example, Mo originally has a very small diffusion coefficient of Na in a bulk state, but has a property of easily diffusing Na in a thin film state. On the other hand, for example, silica has a large diffusion coefficient of Na in the bulk state, but under the heat treatment conditions during the sulfidation treatment, it is not possible to diffuse Na to such an extent that the in-plane conversion efficiency of the light absorption layer varies. Absent.

また、例えば、基板がSLGなどのNaを含む材料からなる場合において、拡散阻止層は、下部電極と光吸収層との間に設けることができる。この場合、拡散阻止層は、導電体である必要がある。また、この場合の拡散阻止層としては、具体的には、電子電導性を有する金属、半導体、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、珪化物、及び炭素から選ばれるいずれか1以上が好ましい。   For example, when the substrate is made of a material containing Na such as SLG, the diffusion blocking layer can be provided between the lower electrode and the light absorption layer. In this case, the diffusion blocking layer needs to be a conductor. In addition, the diffusion blocking layer in this case is preferably one or more selected from metals, semiconductors, oxides, sulfides, nitrides, carbides, silicides, and carbons having electronic conductivity. .

光電素子を構成する光吸収層以外の部材の少なくとも1つがNaを含む材料からなる場合において、素子のいずれかの部分に拡散阻止層を設けると、歩留まりが80%以上、あるいは、90%以上である光電素子が得られる。   In the case where at least one member other than the light absorption layer constituting the photoelectric element is made of a material containing Na, if a diffusion blocking layer is provided in any part of the element, the yield is 80% or more, or 90% or more. A certain photoelectric element is obtained.

次に、本発明に係る光電素子の製造方法について説明する。
本発明に係る光電素子は、基板上に所定の薄膜を所定の順序で形成することにより製造することができる。薄膜の形成方法は、特に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。
例えば、CZTSからなる光吸収層16は、スパッタ法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD)法等を用いて、基板上にCu、Sn、及びZnSが所定の順序で積層された前駆体を形成し、この前駆体をH2S存在雰囲気下(例えば、5〜20%H2S+N2雰囲気下)で硫化させることにより製造することができる。硫化時の温度は、500〜600℃程度である。前駆体を作製する場合において、Cu、Sn、又はZnSの厚さを変えると、組成の異なる種々のCZTSを作製することができる。下部電極14、バッファ層18、窓層20、及び上部電極22も同様に、スパッタ法、真空蒸着法、PLD法等を用いて作製することができる。
Next, a method for manufacturing a photoelectric element according to the present invention will be described.
The photoelectric element according to the present invention can be manufactured by forming a predetermined thin film on a substrate in a predetermined order. The method for forming the thin film is not particularly limited, and various methods can be used.
For example, the light absorption layer 16 made of CZTS is formed by using a precursor in which Cu, Sn, and ZnS are stacked in a predetermined order on a substrate by using a sputtering method, a vacuum evaporation method, a pulse laser deposition (PLD) method, or the like. And can be produced by sulfiding the precursor in an atmosphere containing H 2 S (for example, in an atmosphere of 5 to 20% H 2 S + N 2 ). The temperature during sulfidation is about 500 to 600 ° C. In the case of producing the precursor, various CZTSs having different compositions can be produced by changing the thickness of Cu, Sn, or ZnS. Similarly, the lower electrode 14, the buffer layer 18, the window layer 20, and the upper electrode 22 can be manufactured using a sputtering method, a vacuum evaporation method, a PLD method, or the like.

スパッタ法、真空蒸着法、PLD法以外の各種薄膜の成膜方法としては、例えば、
(1) 有機金属等を溶解した溶液を基板12上にコーティングし、空気中で乾燥させることにより加水分解と縮重反応を起こさせて金属酸化物薄膜とし、金属酸化物薄膜を硫化水素雰囲気中で熱処理することにより光吸収層16を形成するゾル−ゲル+硫化法、
(2) 金属イオンが溶け込んだ水溶液にチオ尿素等を溶かし、これに基板を浸漬して加熱することによりバッファ層18を形成するケミカルバス成膜(CBD)法、
などがある。
Examples of methods for forming various thin films other than sputtering, vacuum evaporation, and PLD include:
(1) A solution in which an organic metal or the like is dissolved is coated on the substrate 12 and dried in air to cause hydrolysis and degeneracy to form a metal oxide thin film. The metal oxide thin film is in a hydrogen sulfide atmosphere. Sol-gel + sulfurization method for forming the light absorption layer 16 by heat treatment with
(2) Chemical bath film formation (CBD) method in which the buffer layer 18 is formed by dissolving thiourea or the like in an aqueous solution in which metal ions are dissolved, and immersing the substrate in the solution and heating the substrate.
and so on.

次に、本発明に係る光電素子の作用について説明する。
20%H2S+N2混合ガスを用いた硫化は、相対的に熱処理温度が高い。そのため、光吸収層以外の部材にNaを含む材料を用いると、Naが光吸収層まで拡散し、光吸収層においてNa及びOを含む物質が生成する場合がある。Naは、カルコパイライト系化合物の粒成長を促進させ、変換効率を増大させる作用があるといわれている。しかしながら、カルコパイライト系化合物の1つとされるCZTSの場合、光吸収層以外の部材にNaを含む材料を用いると、光吸収層に部分的にNa及びOを含む物質が生成したりして、半導体ではない部分、あるいは、Cu濃度やZn濃度が低下した領域が出現し、変換効率の低い領域ができる。その結果、大面積の素子においては、全体の効率が低下する。
これに対し、光吸収層以外の部材に、Na濃度がある程度以下の材料を用いると、CZTS中にNa及びOを含む物質が生成しない。これにより、半導体でない部分、あるいは、Cu濃度やZn濃度が低下した領域が生成することがなく、大面積のCZTS系薄膜を形成する場合であっても、面内における変換効率のばらつきが低減され、全体の効率が向上する。
Next, the operation of the photoelectric element according to the present invention will be described.
Sulfurization using a 20% H 2 S + N 2 mixed gas has a relatively high heat treatment temperature. Therefore, when a material containing Na is used for members other than the light absorption layer, Na diffuses to the light absorption layer, and a substance containing Na and O may be generated in the light absorption layer. Na is said to promote the grain growth of chalcopyrite compounds and increase the conversion efficiency. However, in the case of CZTS, which is one of chalcopyrite compounds, when a material containing Na is used for a member other than the light absorption layer, a substance containing Na and O is partially generated in the light absorption layer. A portion that is not a semiconductor, or a region where the Cu concentration or the Zn concentration is reduced appears, and a region with low conversion efficiency is formed. As a result, the overall efficiency is reduced in a large-area element.
In contrast, when a material having a Na concentration of a certain level or less is used for a member other than the light absorption layer, a substance containing Na and O is not generated in CZTS. As a result, a non-semiconductor portion or a region having a reduced Cu concentration or Zn concentration is not generated, and variation in in-plane conversion efficiency is reduced even when a large-area CZTS-based thin film is formed. , Improve overall efficiency.

さらに、非特許文献1に開示されているように、CZTSにおいて、Cu/(Zn+Sn)比が1.09より大きい場合、及び、0.69より小さい場合のいずれも、副相の結晶が存在することが知られている。一方、Cu/(Zn+Sn)比を0.69〜0.99とすると、副相の生成を回避することができる。しかしながら、SLGを基板に用いた場合において、Cu/(Zn+Sn)比が1未満であるときには、CZTS膜中にNa及びOを含む物質が容易に生成し、変換効率の面内ばらつきが増大する。
これに対し、光吸収層以外の部材にNaを含まない材料を用い、あるいは、拡散阻止層を光電素子のいずれかの部分に設けると、Cu/(Zn+Sn)比が1未満であっても、Na及びOを含む物質の生成を抑制することができる。
さらに、光吸収層以外の部材にNaを含まない材料を用い、あるいは、拡散阻止層を光電素子のいずれかの部分に設けることに加えて、Cu/(Zn+Sn)比を0.8〜0.9とすると、光電素子の最大変換効率が増大し、しかも、変換効率の面内ばらつきを低減することができる。
Further, as disclosed in Non-Patent Document 1, in CZTS, sub-phase crystals exist both when the Cu / (Zn + Sn) ratio is larger than 1.09 and smaller than 0.69. It is known. On the other hand, when the Cu / (Zn + Sn) ratio is set to 0.69 to 0.99, generation of a subphase can be avoided. However, when SLG is used for the substrate, when the Cu / (Zn + Sn) ratio is less than 1, a substance containing Na and O is easily generated in the CZTS film, and the in-plane variation in conversion efficiency increases.
On the other hand, if a material other than the light absorption layer is made of a material that does not contain Na, or if a diffusion blocking layer is provided in any part of the photoelectric element, even if the Cu / (Zn + Sn) ratio is less than 1, Generation of a substance containing Na and O can be suppressed.
Further, in addition to using a material that does not contain Na for the members other than the light absorption layer, or in addition to providing a diffusion blocking layer in any part of the photoelectric element, the Cu / (Zn + Sn) ratio is 0.8-0. If it is 9, the maximum conversion efficiency of the photoelectric element is increased, and the in-plane variation of the conversion efficiency can be reduced.

(実施例1、比較例1)
[1. 試料の作製]
以下の手順に従い、図2に示す構造を有する太陽電池(実施例1)10’を作製した。
(1) 石英ガラス(QZG)基板12上にMo膜(下部電極14)をスパッタ法により形成した。
(2) Mo膜14上に、Cu−Zn−Sn−S前駆体膜をスパッタ法により形成した。
(3) 大気圧、20%H2S+N2ガス雰囲気中、550〜580℃、3hの硫化処理により、前駆体膜をCZTS膜(光吸収層16)にした。
(4) CZTS膜16上にCdS膜(バッファ層18)をCBD法により形成した。
(5) CdS膜18上にZnO:Al膜(窓層20)をスパッタ法により形成した。
(6) ZnO:Al膜20の上に、Al膜からなる合計12個の櫛形電極(上部電極22、22…)をスパッタ法により形成した。
(7) 図2に示すように、櫛形電極22、22…がその内部に完全に入る4mm×5mmの升目(合計12個)を残して、窓層20、バッファ層18、及び光吸収層16を除去し、Mo膜14を露出させた。
(8) 露出したMo膜14の表面に、銀ペースト24を塗布した。
また、基板として、SLG基板を用いた以外は、実施例1と同様の手順に従い、太陽電池(比較例1)を作製した。
(Example 1, Comparative Example 1)
[1. Preparation of sample]
A solar cell (Example 1) 10 ′ having the structure shown in FIG. 2 was produced according to the following procedure.
(1) A Mo film (lower electrode 14) was formed on a quartz glass (QZG) substrate 12 by sputtering.
(2) A Cu—Zn—Sn—S precursor film was formed on the Mo film 14 by sputtering.
(3) The precursor film was converted into a CZTS film (light absorption layer 16) by sulfiding treatment at 550 to 580 ° C. for 3 hours in an atmospheric pressure, 20% H 2 S + N 2 gas atmosphere.
(4) A CdS film (buffer layer 18) was formed on the CZTS film 16 by the CBD method.
(5) A ZnO: Al film (window layer 20) was formed on the CdS film 18 by sputtering.
(6) A total of twelve comb-shaped electrodes (upper electrodes 22, 22...) Made of an Al film were formed on the ZnO: Al film 20 by sputtering.
(7) As shown in FIG. 2, the window layer 20, the buffer layer 18, and the light absorption layer 16, leaving a 4 mm × 5 mm grid (12 in total) in which the comb-shaped electrodes 22, 22. The Mo film 14 was exposed.
(8) A silver paste 24 was applied to the exposed surface of the Mo film 14.
Moreover, the solar cell (comparative example 1) was produced in accordance with the procedure similar to Example 1 except having used the SLG board | substrate as a board | substrate.

[2. 試験方法]
[2.1. 歩留まり]
基板上に形成された12個の小素子について、それぞれ、変換効率を測定した。小素子中の最高変換効率を用いて、歩留まりを算出した。
[2.2. 組成分析]
基板上にMo膜及びCZTS膜を形成した後、CdS膜を形成する前に、電子線マイクロプローブアナライザー(EPMA)により、CZTS膜について、面内の組成分布を調べた。測定条件は、加速電圧=15kV、照射電流=0.1μA、プローブビーム径=約0.5μmとした。この測定条件の時、CZTSに対する1測定点当たりの分析領域は、深さ方向=約1μm、面内方向=1〜2μmと推定される。
[2. Test method]
[2.1. Yield]
The conversion efficiency was measured for each of the 12 small elements formed on the substrate. The yield was calculated using the highest conversion efficiency in the small element.
[2.2. Composition analysis]
After forming the Mo film and the CZTS film on the substrate and before forming the CdS film, the in-plane composition distribution of the CZTS film was examined by an electron beam microprobe analyzer (EPMA). The measurement conditions were acceleration voltage = 15 kV, irradiation current = 0.1 μA, and probe beam diameter = about 0.5 μm. Under these measurement conditions, the analysis area per measurement point for CZTS is estimated to be depth direction = about 1 μm and in-plane direction = 1 to 2 μm.

[3. 結果]
図3に、実施例1及び比較例1で得られたCZTS膜のSEMによる表面像、及びSEM像と同一観察領域でのEPMAによる組成分布を示す。図3において、比較例1では、例えば矢印にて示した領域に、Na及びOを含む物質が形成され、これにより半導体でない部分、あるいは、Cu濃度やZn濃度が低下した領域が生成していることがわかる。
また、図3において、比較例1のNaとOに対するスケールバー(数字は重量%)で判断すると、薄っすらとNa及びOを含む物質が形成されている領域は、Na濃度が0.32〜0.65重量%、O濃度が0.38〜0.75重量%より濃い領域に存在していることが見て取れる。
これに対し、実施例1では、Na濃度及びO濃度は、いずれも検出限界以下であり、Na及びOを含む物質の形成は認められなかった。
[3. result]
FIG. 3 shows a surface image by SEM of the CZTS film obtained in Example 1 and Comparative Example 1, and a composition distribution by EPMA in the same observation region as the SEM image. In FIG. 3, in Comparative Example 1, for example, a substance containing Na and O is formed in a region indicated by an arrow, thereby generating a non-semiconductor portion or a region where the Cu concentration or the Zn concentration is reduced. I understand that.
In addition, in FIG. 3, when judged by the scale bar (numbers are% by weight) relative to Na and O of Comparative Example 1, the region where the substance containing Na and O is thinly formed has a Na concentration of 0.32. It can be seen that it is present in the region of ˜0.65% by weight and O concentration of 0.38 to 0.75% by weight.
On the other hand, in Example 1, both Na concentration and O concentration were below a detection limit, and formation of the substance containing Na and O was not recognized.

基板としてSLG基板を用いた比較例1の場合、最高変換効率=5.0%、歩留まり=58%であった。これに対し、基板として石英ガラス基板を用いた実施例1の場合、最高変換効率=5.0%、歩留まり=92%であった。これらの違いは、上述した通り、CZTSの質、具体的には、Na及びOを含む物質が存在するか否かの違いによる。すなわち、比較例1において歩留まりが低いのは、Mo膜を介してCZTS膜と接する基板がNaを含んでおり、このNaが熱処理時にCZTS膜に拡散し、組成分布を乱しているためと考えられる。   In Comparative Example 1 using an SLG substrate as the substrate, the maximum conversion efficiency was 5.0%, and the yield was 58%. On the other hand, in the case of Example 1 using a quartz glass substrate as the substrate, the maximum conversion efficiency was 5.0% and the yield was 92%. As described above, these differences depend on the quality of CZTS, specifically, whether or not a substance containing Na and O exists. In other words, the reason for the low yield in Comparative Example 1 is that the substrate in contact with the CZTS film through the Mo film contains Na, and this Na diffuses into the CZTS film during the heat treatment and disturbs the composition distribution. It is done.

(実施例2)
[1. 試料の作製]
以下の手順に従い、組成分析用の試料を作製した。
(1) SLG基板上にSiO2膜をスパッタ法により形成した。
(2) SiO2膜上にMo膜をスパッタ法により形成した。
(3) Mo膜上に、Cu−Zn−Sn−S前駆体膜をスパッタ法により形成した。
(4) 大気圧、20%H2S+N2ガス雰囲気中、550〜580℃、3hの硫化処理により、前駆体膜をCZTS膜(光吸収層)にした。
(Example 2)
[1. Preparation of sample]
A sample for composition analysis was prepared according to the following procedure.
(1) A SiO 2 film was formed on the SLG substrate by sputtering.
(2) A Mo film was formed on the SiO 2 film by sputtering.
(3) A Cu—Zn—Sn—S precursor film was formed on the Mo film by sputtering.
(4) The precursor film was converted into a CZTS film (light absorption layer) by sulfiding treatment at 550 to 580 ° C. for 3 hours in an atmospheric pressure, 20% H 2 S + N 2 gas atmosphere.

[2. 試験方法]
EPMAにより、CZTS膜の面内の組成分布を測定した。測定条件は、実施例1と同一とした。
[3. 結果]
図4に、実施例2で得られたCZTS膜のSEMによる表面像、及びSEM像と同一観察領域でのEPMAによる組成分布を示す。図4より、SLG基板上にSiO2膜を形成することにより、Na及びOを含む物質の生成が抑制されていることがわかる。
[2. Test method]
In-plane composition distribution of the CZTS film was measured by EPMA. The measurement conditions were the same as in Example 1.
[3. result]
FIG. 4 shows a SEM surface image of the CZTS film obtained in Example 2 and a composition distribution by EPMA in the same observation region as the SEM image. FIG. 4 shows that the formation of the substance containing Na and O is suppressed by forming the SiO 2 film on the SLG substrate.

(実施例3)
[1. 試料の作製]
石英ガラス基板に代えて、低アルカリガラス(LAG)基板(コーニング社製1737基板)を用いた以外は、実施例1と同様の手順に従い、歩留まり評価用の太陽電池を作製した。なお、1737基板の総アルカリ濃度は、カタログ値で約0.1重量%である。
[2. 試験方法]
実施例1と同様の手順に従い、歩留まりを評価した。
[3. 結果]
実施例3の場合、最高変換効率=5.0%、歩留まり=89%であった。
(Example 3)
[1. Preparation of sample]
A solar cell for yield evaluation was produced according to the same procedure as in Example 1 except that a low alkali glass (LAG) substrate (Corning 1737 substrate) was used instead of the quartz glass substrate. The total alkali concentration of the 1737 substrate is about 0.1% by weight as a catalog value.
[2. Test method]
The yield was evaluated according to the same procedure as in Example 1.
[3. result]
In the case of Example 3, the maximum conversion efficiency was 5.0% and the yield was 89%.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明に係る光電素子は、太陽電池、光導電セル、フォトダイオード、フォトトランジスタなどに用いることができる。   The photoelectric element according to the present invention can be used for solar cells, photoconductive cells, photodiodes, phototransistors and the like.

光吸収層としてCZTSを用いた太陽電池の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the solar cell using CZTS as a light absorption layer. 歩留まり評価用太陽電池の平面図(上図)、及びそのA−A’線断面図である。It is the top view (upper figure) of the solar cell for yield evaluation, and its A-A 'line sectional drawing. 実施例1及び比較例1で得られたCZTS膜のSEM像、及び、SEM像と同一観察領域でのEPMAによる組成分析結果である。It is a SEM image of the CZTS film obtained in Example 1 and Comparative Example 1, and a composition analysis result by EPMA in the same observation region as the SEM image. 実施例2で得られたCZTS膜のSEM像、及び、SEM像と同一観察領域でのEPMAによる組成分析結果である。It is a SEM image of the CZTS film obtained in Example 2, and a composition analysis result by EPMA in the same observation region as the SEM image.

符号の説明Explanation of symbols

10 光電素子(太陽電池)
12 基板
14 下部電極
16 光吸収層
18 バッファ層
20 窓層
22 上部電極
10 Photoelectric elements (solar cells)
12 Substrate 14 Lower electrode 16 Light absorption layer 18 Buffer layer 20 Window layer 22 Upper electrode

Claims (18)

Cu、Zn、Sn、及びSを含み、Na及びOを含む物質を含まない硫化物系化合物半導体。   A sulfide-based compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S and not containing a substance containing Na and O. 原子比で、Cu/(Zn+Sn)比が0.69以上0.99以下である請求項1に記載の硫化物系化合物半導体。   The sulfide-based compound semiconductor according to claim 1, wherein the Cu / (Zn + Sn) ratio is 0.69 or more and 0.99 or less in terms of atomic ratio. 請求項1又は2に記載の硫化物系化合物半導体を光吸収層に用いた光電素子。   A photoelectric device using the sulfide compound semiconductor according to claim 1 for a light absorption layer. 歩留まりが80%以上である請求項3に記載の光電素子。   The photoelectric device according to claim 3, wherein the yield is 80% or more. Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体からなる光吸収層を備えた光電素子において、
前記光電素子を構成する前記光吸収層以外の部材は、Naを含まない材料からなる光電素子。
In a photoelectric device including a light absorption layer made of a sulfide compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S,
The members other than the light absorption layer constituting the photoelectric element are photoelectric elements made of a material not containing Na.
前記Naを含まない材料は、Naの含有量が0.1重量%以下である請求項5に記載の光電素子。   The photoelectric element according to claim 5, wherein the Na-free material has a Na content of 0.1% by weight or less. 前記光電素子は、基板上に、少なくとも下部電極、前記光吸収層、バッファ層、窓層、及び上部電極がこの順で積層されたものからなる請求項5又は6に記載の光電素子。   The photoelectric element according to claim 5, wherein the photoelectric element is formed by laminating at least a lower electrode, the light absorption layer, a buffer layer, a window layer, and an upper electrode in this order on a substrate. 前記基板は、石英ガラス、ノンアルカリガラス、低アルカリガラス、金属、半導体、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、珪化物、又は炭素からなる請求項7に記載の光電素子。   The photoelectric device according to claim 7, wherein the substrate is made of quartz glass, non-alkali glass, low alkali glass, metal, semiconductor, oxide, sulfide, nitride, carbide, silicide, or carbon. 前記下部電極は、Mo、In−Sn−O、In−Zn−O、ZnO:Al、ZnO:B、SnO2:F、SnO2:Sb、又はTiO2:Nbからなる請求項7又は8に記載の光電素子。 The lower electrode, Mo, In-SnO, In -ZnO, ZnO: Al, ZnO: B, SnO 2: F, SnO 2: Sb, or TiO 2: to consist Nb claim 7 or 8 The photoelectric element as described. 前記バッファ層は、CdS、ZnO、Zn(O、OH)、Zn(O、S)、Zn(O、S、OH)x、Zn1-xMgxO、又はIn23からなる請求項7から9までのいずれかに記載の光電素子。 The buffer layer is made of CdS, ZnO, Zn (O, OH), Zn (O, S), Zn (O, S, OH) x , Zn 1-x Mg x O, or In 2 S 3. The photoelectric device according to any one of 7 to 9. 前記窓層は、ZnO:Al、ZnO:B、In−Sn−O、In−Zn−O、SnO2:Sb、又はTiO2:Nbからなる請求項7から10までのいずれかに記載の光電素子。 11. The photoelectric device according to claim 7, wherein the window layer is made of ZnO: Al, ZnO: B, In—Sn—O, In—Zn—O, SnO 2 : Sb, or TiO 2 : Nb. element. 前記上部電極は、Al、Cu、Ag、若しくはAu、又は、これらのいずれか1以上を含む合金からなる請求項7から11までのいずれかに記載の光電素子。   The photoelectric device according to claim 7, wherein the upper electrode is made of Al, Cu, Ag, Au, or an alloy containing any one or more thereof. 歩留まりが80%以上である請求項5から12までのいずれかに記載の光電素子。   The photoelectric device according to any one of claims 5 to 12, wherein a yield is 80% or more. Cu、Zn、Sn、及びSを含む硫化物系化合物半導体からなる光吸収層を備えた光電素子において、
前記光電素子を構成する前記光吸収層以外の部材の少なくとも1つは、Naを含む材料からなり、
前記Naを含む材料から前記光吸収層へのNaの拡散を阻止する拡散阻止層をさらに備えた光電素子。
In a photoelectric device including a light absorption layer made of a sulfide compound semiconductor containing Cu, Zn, Sn, and S,
At least one of the members other than the light absorption layer constituting the photoelectric element is made of a material containing Na,
A photoelectric device further comprising a diffusion blocking layer for blocking diffusion of Na from the material containing Na into the light absorption layer.
前記光電素子は、基板上に、少なくとも下部電極、前記光吸収層、バッファ層、窓層、及び上部電極がこの順で積層されたものからなる請求項14に記載の光電素子。   The photoelectric device according to claim 14, wherein the photoelectric device is formed by laminating at least a lower electrode, the light absorption layer, a buffer layer, a window layer, and an upper electrode in this order on a substrate. 前記基板は、Naを含む材料からなり、
前記拡散阻止層は、前記基板と前記下部電極との間に設けられ、
前記拡散阻止層は、石英ガラス、ノンアルカリガラス、低アルカリガラス、金属、半導体、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、珪化物、及び炭素から選ばれるいずれか1以上からなる請求項15に記載の光電素子。
The substrate is made of a material containing Na,
The diffusion blocking layer is provided between the substrate and the lower electrode;
The diffusion prevention layer is made of any one or more selected from quartz glass, non-alkali glass, low alkali glass, metal, semiconductor, oxide, sulfide, nitride, carbide, silicide, and carbon. The photoelectric element as described.
前記基板は、Naを含む材料からなり、
前記拡散阻止層は、前記下部電極と前記光吸収層との間に設けられ、
前記拡散阻止層は、電子電導性を有する金属、半導体、酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、珪化物、及び炭素から選ばれるいずれか1以上からなる請求項15に記載の光電素子。
The substrate is made of a material containing Na,
The diffusion blocking layer is provided between the lower electrode and the light absorption layer;
The photoelectric device according to claim 15, wherein the diffusion blocking layer is made of at least one selected from metals, semiconductors, oxides, sulfides, nitrides, carbides, silicides, and carbons having electronic conductivity.
歩留まりが80%以上である請求項14から17までのいずれかに記載の光電素子。   The photoelectric device according to any one of claims 14 to 17, wherein the yield is 80% or more.
JP2007187379A 2007-07-18 2007-07-18 Photoelectric element Expired - Fee Related JP4783908B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007187379A JP4783908B2 (en) 2007-07-18 2007-07-18 Photoelectric element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007187379A JP4783908B2 (en) 2007-07-18 2007-07-18 Photoelectric element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009026891A true JP2009026891A (en) 2009-02-05
JP4783908B2 JP4783908B2 (en) 2011-09-28

Family

ID=40398440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007187379A Expired - Fee Related JP4783908B2 (en) 2007-07-18 2007-07-18 Photoelectric element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4783908B2 (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095608A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 株式会社豊田中央研究所 Sulfide and photoelectric element
JP2010245238A (en) * 2009-04-03 2010-10-28 Promatic Kk Photoelectric conversion device and method of manufacturing the same, as well as method of manufacturing sulfide sintered compact target
JP2011146594A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Toyota Central R&D Labs Inc Buffer layer for photoelectric element, method of manufacturing the same, and photoelectric element
JP2011146595A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Toyota Central R&D Labs Inc Cbd solution for czts-based semiconductor, method of manufacturing buffer layer for czts-based semiconductor, and photoelectric element
JP2011159920A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Compound semiconductor, photoelectric element, and method of manufacturing the same
JP2012124278A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp Photoelectric element and solar cell
JP2012124284A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp Photoelectric element
JP2012124285A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp Photoelectric element
JP2012160556A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Showa Shell Sekiyu Kk Method for manufacturing czts-based thin-film solar cell
JP2012190901A (en) * 2011-03-09 2012-10-04 Osaka Gas Co Ltd Zinc-containing photoelectric conversion element manufacturable by method suitable for mass production
JP2012527523A (en) * 2009-05-21 2012-11-08 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Copper tin sulfide and copper zinc tin sulfide ink composition
JP2012533187A (en) * 2009-07-13 2012-12-20 ファースト ソーラー インコーポレイテッド Solar cell front contact doping
WO2013047461A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 凸版印刷株式会社 Ink for forming compound semiconductor thin film and method for producing same
WO2013099517A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 トヨタ自動車株式会社 Czts-based compound semiconductor and photoelectric transducer
CN103305793A (en) * 2013-04-24 2013-09-18 研创应用材料(赣州)有限公司 Method for preparing novel buffer layer oxide target and oxide film thereof
WO2013129275A3 (en) * 2012-02-28 2013-11-07 Tdk Corporation Compound semiconductor solar cell
WO2013168845A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 연세대학교 산학협력단 Target for light absorbing layer of thin film solar cell, method for manufacturing same and thin film solar cell
JP2018006543A (en) * 2016-06-30 2018-01-11 ソーラーフロンティア株式会社 Manufacturing method of photoelectric conversion module

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007018891A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Toyo Ink Mfg Co Ltd Manufacturing method of treated metal oxide semiconductor particle, manufacturing method of photoelectric conversion electrode using the treated metal oxide semiconductor particle manufactured by the method, and photoelectric conversion cell
JP2007269589A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Nagaoka Univ Of Technology Method for manufacturing sulfide thin film
JP2009021543A (en) * 2007-06-11 2009-01-29 Canon Inc Compound semiconductor film, light emitting film, and method of manufacturing same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007018891A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Toyo Ink Mfg Co Ltd Manufacturing method of treated metal oxide semiconductor particle, manufacturing method of photoelectric conversion electrode using the treated metal oxide semiconductor particle manufactured by the method, and photoelectric conversion cell
JP2007269589A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Nagaoka Univ Of Technology Method for manufacturing sulfide thin film
JP2009021543A (en) * 2007-06-11 2009-01-29 Canon Inc Compound semiconductor film, light emitting film, and method of manufacturing same

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095608A1 (en) * 2009-02-20 2010-08-26 株式会社豊田中央研究所 Sulfide and photoelectric element
JP2010215497A (en) * 2009-02-20 2010-09-30 Toyota Central R&D Labs Inc Sulfide and photoelectric element
US8580157B2 (en) 2009-02-20 2013-11-12 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Sulfide and photoelectric element
JP2010245238A (en) * 2009-04-03 2010-10-28 Promatic Kk Photoelectric conversion device and method of manufacturing the same, as well as method of manufacturing sulfide sintered compact target
JP2012527523A (en) * 2009-05-21 2012-11-08 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Copper tin sulfide and copper zinc tin sulfide ink composition
JP2012533187A (en) * 2009-07-13 2012-12-20 ファースト ソーラー インコーポレイテッド Solar cell front contact doping
JP2011146594A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Toyota Central R&D Labs Inc Buffer layer for photoelectric element, method of manufacturing the same, and photoelectric element
JP2011146595A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 Toyota Central R&D Labs Inc Cbd solution for czts-based semiconductor, method of manufacturing buffer layer for czts-based semiconductor, and photoelectric element
JP2011159920A (en) * 2010-02-03 2011-08-18 Institute Of National Colleges Of Technology Japan Compound semiconductor, photoelectric element, and method of manufacturing the same
JP2012124278A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp Photoelectric element and solar cell
JP2012124285A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp Photoelectric element
JP2012124284A (en) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp Photoelectric element
JP2012160556A (en) * 2011-01-31 2012-08-23 Showa Shell Sekiyu Kk Method for manufacturing czts-based thin-film solar cell
JP2012190901A (en) * 2011-03-09 2012-10-04 Osaka Gas Co Ltd Zinc-containing photoelectric conversion element manufacturable by method suitable for mass production
WO2013047461A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 凸版印刷株式会社 Ink for forming compound semiconductor thin film and method for producing same
WO2013099517A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 トヨタ自動車株式会社 Czts-based compound semiconductor and photoelectric transducer
WO2013129275A3 (en) * 2012-02-28 2013-11-07 Tdk Corporation Compound semiconductor solar cell
JP2015508239A (en) * 2012-02-28 2015-03-16 Tdk株式会社 Compound semiconductor solar cell
WO2013168845A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 연세대학교 산학협력단 Target for light absorbing layer of thin film solar cell, method for manufacturing same and thin film solar cell
KR101418831B1 (en) * 2012-05-11 2014-07-23 연세대학교 산학협력단 Target for light absorption layer of thin film solar cell, method for the same and the thin film solar cell
CN103305793A (en) * 2013-04-24 2013-09-18 研创应用材料(赣州)有限公司 Method for preparing novel buffer layer oxide target and oxide film thereof
JP2018006543A (en) * 2016-06-30 2018-01-11 ソーラーフロンティア株式会社 Manufacturing method of photoelectric conversion module

Also Published As

Publication number Publication date
JP4783908B2 (en) 2011-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4783908B2 (en) Photoelectric element
JP5309285B2 (en) Photoelectric device and manufacturing method thereof
JP5283378B2 (en) Thin film solar cell and manufacturing method
EP2485265B1 (en) Photoelectric conversion device
JP5239099B2 (en) Sulfides and photoelectric devices
JP5928612B2 (en) Compound semiconductor solar cell
US8785232B2 (en) Photovoltaic device
JP5654425B2 (en) Solar cell
JP5476548B2 (en) Sulfide compound semiconductor
JP5488436B2 (en) Photoelectric element
US20130247994A1 (en) Photovoltaic device
Yetkin et al. Elucidating the effect of the different buffer layers on the thermal stability of CIGSe solar cells
JP2012209518A (en) Photoelectric element and solar battery
JP5741627B2 (en) Photoelectric element
JP5500059B2 (en) Photoelectric element
JP2014099613A (en) Solar battery and manufacturing method of the same
US8993878B2 (en) Electrode for photovoltaic device
EP2695201B1 (en) Solar cell
WO2013099947A1 (en) Photoelectric conversion apparatus
JP2012182340A (en) Compound semiconductor and solar cell
JP2017017129A (en) Photoelectric conversion element
JP2012124278A (en) Photoelectric element and solar cell
JP2012124279A (en) Photoelectric element and solar cell
JP2014090009A (en) Photoelectric conversion device
JP2012124285A (en) Photoelectric element

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100928

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: 20110609

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: 20110616

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: 20140722

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722

Year of fee payment: 3

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

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees