JP2009026891A - Photoelectric element and sulfide system compound semiconductor - Google Patents
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Abstract
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),
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
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,
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.
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.
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。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
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
Specifically, as the
(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
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
The
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、In2S3などがある。
The
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
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
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
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、Si3N4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
The light scattering layer provided on the
On the other hand, for the light scattering layer provided on the
A similar light scattering function can be provided by processing the surface of the
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
(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
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
(2) Chemical bath film formation (CBD) method in which the
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)
(2) A Cu—Zn—Sn—S precursor film was formed on the
(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
(5) A ZnO: Al film (window layer 20) was formed on the
(6) A total of twelve comb-shaped electrodes (
(7) As shown in FIG. 2, the
(8) A silver paste 24 was applied to the exposed surface of the
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.
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
Claims (18)
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.
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