JP2010245238A - 光電変換装置およびその製造方法ならびに硫化物焼結体ターゲットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材上にn型半導体透明導電膜と金属電極とに挟まれてp型半導体光吸収層が積層されており、前記p型半導体光吸収層は銅、亜鉛、錫および硫黄を含み、かつ銅/(亜鉛+錫)の組成比が70原子%以上100原子%未満であり、さらに前記基材の軟化点または融点が350℃以下とする。
【選択図】図7
Description
EPMA)((株)日立ハイテクノロジース製 S−4100)を用いて調べた。測定位置は,試料の中心を通るように横1列5箇所選び、走査型顕微鏡により35倍に拡大した。約1mm2の範囲に加速電子を当て、そこから発生するX線を測定した。得られた信号を装置内部の標準試料で補正し組成比を得た。
厚み50μm)上にp型半導体光吸収層を作成した。スパッタ装置はNEVA社製マグネトロンスパッタ装置(FP−21B高周波二極スパッター装置)を用いたが、直径30mmの焼結体の上でマグネトロンプラズマを形成するためにカソードの磁場ヨークを改造して使用した。このカソードの中央に焼結体を置き、焼結体周辺では不要なプラズマが生成しないように接地シールドを配置した。ポリエチレンテレフタレートフィルムは26mm×75mmサイズに切り取り、26mm×76mmサイズ同サイズの白板スライドガラス(厚み1mm)にクリップで固定した。これをターゲット直上に平行に配置し、ターゲットとポリエチレンテレフタレートフィルムとの距離は100mmとした。なお、フィルム幅をガラス幅よりも1mm狭くすることでガラス上にも膜を堆積させ、フィルムでマスクされた部分との段差を膜厚として測定した。
6M)を用いて測定したところ中心付近の最も厚い部分で840nm〜880nmの範囲であった。すなわち、いずれの焼結体も50Wの電力で延べ180分以上スパッタしたにもかかわらず安定に成膜できることを確認した。また、各膜のシート抵抗を四探針法により測定したところ、5MΩ/□〜10MΩ/□の範囲であった。また、膜の導電型をサーモプローブ法により確認したところいずれもp型であった。
厚み50μm)上に光電変換装置を作成した。先ず、スパッタターゲットとして酸化亜鉛に酸化アルミを2.0重量%添加された焼結体ターゲット(フルウチ化学(株)製)をカソードヘッドに配置した。ターゲットのサイズは直径76mm、厚み5mmである。ターゲット材料以外は実施例に2と同様の条件で透明導電膜をスパッタ成膜した。ただし、成膜時間は40分とした。成膜されたフィルム基材を取り出し、表面シート抵抗を四探針測定器((株)三菱化学製MCP−T600)を用いて測定したところ40Ω/□であった。また、サーモプローブ法により導電型を調べたところn型であった。同様に計3枚の透明導電膜付きフィルムを作成した。スライドガラスに付着した膜の厚みを触針式表面荒さ測定器((株)アルバック Dektak
6M)を用いて測定したところ520nmであった。
6M)を用いて測定したところ350nmであった。また、マスクを外したところ良好にモリブデン膜が形成されていた。同様に、焼結体1〜3を用いて作成した資料について同様にモリブデン電極を形成した。
6M)を用いて測定したところ、中央部の最も厚い部分で820nmであった。また、膜のシート抵抗を四探針法により測定したところ55kΩ/□であった。また、サーモプローブ法により導電型を確認したところp型であった。また、X線回折装置((株)リガク製 RINT2200)を用いて膜の結集構造を確認したところ、Cu2ZnSnS4の(112)、(220)および(312)に起因するピークのみを示しカルコパイライト型の単相多結晶であることを確認できた。なお、このときの(112)ピークの半値幅は、実施例2図7の焼結体3を用いた場合の(112)ピークと比較して約半分に担っており、ハロゲンランプによるアニール効果により結晶性が改善したものと考えられる。
2 ホルダー
3 カソード
4 ハロゲンランプ
Claims (10)
- 基材の上にn型半導体透明導電膜と金属電極とに挟まれてp型半導体光吸収層が積層されており、前記p型半導体光吸収層は銅、亜鉛、錫および硫黄を含み、かつ銅/(亜鉛+錫)の組成比が70原子%以上100原子%未満であり、さらに前記基材の軟化点または融点が350℃以下であることを特徴とする、光電変換装置。
- 基材が透明であり、前記基材に接してn型半導体透明導電膜が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の光電変換装置。
- 銅、亜鉛、錫および硫黄を含み、結晶構造が単相多結晶であることを特徴とする、硫化物焼結体ターゲット。
- 銅、亜鉛、錫および硫黄を含み、硫黄の組成比が48.0原子%〜52.0原子%の範囲にあり、かつp型伝導性であることを特徴とする、請求項3に記載の硫化物焼結体ターゲット。
- 銅/(亜鉛+錫)の組成比が70原子%以上であることを特徴とする、請求項3または4に記載の硫化物焼結体ターゲット。
- 請求項3〜5のいずれかに記載の硫化物焼結体をターゲットとして用いて、基材上に基材温度250℃以下でスパッタリング法によりp型半導体光吸収層を形成する工程を含むことを特徴とする、光電変換装置の製造方法。
- 基材を請求項3〜5のいずれかに記載の硫化物焼結体ターゲットに対して移動させながら、前記基材上にp型半導体光吸収層を形成する工程と、前記工程に引き続き前記p型半導体光吸収層を250℃以下で熱処理する工程を有することを特徴とする、請求項6に記載の光電変換装置の製造方法。
- 基材上に、1回あたり膜厚150nm以下のp型半導体光吸収層を形成した後、真空中で熱処理を行う工程を複数回行うことによって、500nm以下の膜厚のp型半導体光吸収層を形成する工程を有することを特徴とする、請求項6または7に記載の光電変換装置の製造方法。
- 基材がn型半導体透明導電膜付き基材であることを特徴とする、請求項6〜8のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
- 第二硫化銅、硫化亜鉛および硫化錫の粉体を混合した後、ホットプレス法にて10MPa以上かつ700℃以上で1時間以上焼結したことを特徴とする、硫化物焼結体ターゲットの製造方法。
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012230953A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Tanaka Chemical Corp | 複合硫化物粉体及びその製造方法、化合物半導体、並びに太陽電池 |
JP2013060632A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | National Central Univ | 純すずターゲット材料がマグネトロンスパッタ法を利用したフッ素ドープ酸化すず薄膜の製造方法 |
WO2013129468A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 国立大学法人大阪大学 | Czts半導体薄膜の製造方法及び光電変換素子 |
WO2013129045A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 株式会社日本マイクロニクス | Czts系太陽電池用合金の作製方法 |
JP2013184866A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | Czts化合物半導体の製造方法 |
JP2013229487A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Kyocera Corp | 光電変換装置の製造方法 |
JP2014502039A (ja) * | 2010-10-26 | 2014-01-23 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 薄膜太陽電池用のケステライト層の製造方法 |
JP2014227316A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 硫化スズ焼結体およびその製造方法 |
CN104404456A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-11 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种铜锌锡硫四元靶材的制备方法 |
KR20150051148A (ko) * | 2013-10-31 | 2015-05-11 | 재단법인대구경북과학기술원 | Czts계 태양전지용 박막의 제조방법 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01104766A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-21 | Hitachi Ltd | 光記録媒体用スパツタリングターゲット |
JP2000144377A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-05-26 | Fujikura Ltd | 化合物薄膜の製造方法 |
JP2002348667A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Sony Corp | スパッタリング装置 |
JP2003249673A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽電池およびその製造方法ならびに太陽電池の製造装置 |
JP2006013098A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Bridgestone Corp | 太陽電池の製造方法 |
JP2006336039A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 蛍光体材料製造用の硫化物焼結体スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
JP2009026891A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | 光電素子及び硫化物系化合物半導体 |
-
2009
- 2009-04-03 JP JP2009091572A patent/JP2010245238A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01104766A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-21 | Hitachi Ltd | 光記録媒体用スパツタリングターゲット |
JP2000144377A (ja) * | 1998-11-11 | 2000-05-26 | Fujikura Ltd | 化合物薄膜の製造方法 |
JP2002348667A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-04 | Sony Corp | スパッタリング装置 |
JP2003249673A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-09-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽電池およびその製造方法ならびに太陽電池の製造装置 |
JP2006013098A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Bridgestone Corp | 太陽電池の製造方法 |
JP2006336039A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 蛍光体材料製造用の硫化物焼結体スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
JP2009026891A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | 光電素子及び硫化物系化合物半導体 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013023454; K. ITO, et al: 'Electrical and Optical Properties of Stannite-Type Quaternary Semiconductor Thin Films' Japanese Journal of Applied Physics vol.27, 1988, pp.2094-2097 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014502039A (ja) * | 2010-10-26 | 2014-01-23 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 薄膜太陽電池用のケステライト層の製造方法 |
JP2012230953A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Tanaka Chemical Corp | 複合硫化物粉体及びその製造方法、化合物半導体、並びに太陽電池 |
JP2013060632A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | National Central Univ | 純すずターゲット材料がマグネトロンスパッタ法を利用したフッ素ドープ酸化すず薄膜の製造方法 |
WO2013129045A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 株式会社日本マイクロニクス | Czts系太陽電池用合金の作製方法 |
CN104245573A (zh) * | 2012-02-27 | 2014-12-24 | 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 | Czts系太阳能电池用合金的制作方法 |
JPWO2013129045A1 (ja) * | 2012-02-27 | 2015-07-30 | 株式会社日本マイクロニクス | Czts系太陽電池用合金の作製方法 |
WO2013129468A1 (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | 国立大学法人大阪大学 | Czts半導体薄膜の製造方法及び光電変換素子 |
JP2013184866A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Toyota Motor Corp | Czts化合物半導体の製造方法 |
JP2013229487A (ja) * | 2012-04-26 | 2013-11-07 | Kyocera Corp | 光電変換装置の製造方法 |
JP2014227316A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 硫化スズ焼結体およびその製造方法 |
KR20150051148A (ko) * | 2013-10-31 | 2015-05-11 | 재단법인대구경북과학기술원 | Czts계 태양전지용 박막의 제조방법 |
KR101583026B1 (ko) * | 2013-10-31 | 2016-01-08 | 재단법인대구경북과학기술원 | Czts계 태양전지용 박막의 제조방법 |
CN104404456A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-11 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种铜锌锡硫四元靶材的制备方法 |
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