JP2010505045A5 - - Google Patents
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Description
本発明の浴組成物を使用して製造されたＧａ層は、Ｍｏ／Ｒｕ又はＲｕ層のみでコーティングされたステンレス鋼基板を含んだ基部上に、全てが電気めっきされた金属からなる例示的な積層体を作製するのに用いられた。これらの積層体は、基部／Ｃｕ／Ｇａ／Ｉｎ、基部／Ｃｕ／Ｇａ／Ｃｕ／Ｉｎ、基部／Ｃｕ／Ｉｎ／Ｃｕ／Ｇａ及び基部／Ｃｕ／Ｉｎ／Ｇａ構造体をもたらす様々な析出順序を有していた。Indium Corporation of Americaによって市販されているスルファミン酸インジウム系のめっき浴が、Ｉｎ膜析出物のために利用された。この積層体は、環状炉内において、５００℃で、５０分間に亘り、Ａｒ＋Ｈ2Ｓｅガス混合物と反応させられ、Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2吸収体を形成した。Ｃｕ／（Ｉｎ＋Ｇａ）のモル比は、０．８８−０．９４の範囲内に維持され、一方で、Ｇａ／（Ｇａ／Ｉｎ）のモル比は、これらのサンプルにおいて、名目上は３０％であった。この反応工程後、１００ｎｍ圧のＣｄＳ層が吸収体表面上に形成され、基部／Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ2／ＣｄＳ構造体が得られた。Ｃｄ硫酸塩と、チオレア（Thiorea）、トリエチレンアミン（ＴＥＡ）と、アンモニアとを含んだ溶液からＣｄＳを析出させるため、周知の化学的浸漬方法が使用された。次に、ＺｎＯ／ＩＴＯ透明導電膜が、スパッタリング技術によって、ＣｄＳ膜上に堆積された。ＩＴＯ膜上にＮｉフィンガーコンタクトを蒸着させて、太陽電池を完成させた。これらのデバイスから、１１％程度の太陽電池効率が記録され、本発明のＧａ層を含んだ電着堆積物の品質を証明した。
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］サブミクロン厚のＧａ含有膜を導体に適用するための溶液であって、Ｇａ塩と、錯化剤と、溶媒とを含み、前記溶液は、前記導体上での前記サブミクロン厚のＧａ含有膜の電着を提供する溶液。
［２］［１］に記載の溶液であって、前記Ｇａ含有膜は、実質的に純粋なＧａ膜である溶液。
［３］［１］に記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは７．０よりも高い溶液。
［４］［３］に記載の溶液であって、前記Ｇａ塩は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択される溶液。
［５］［３］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［６］［５］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質したシトレートのうちの少なくとも１種である溶液。
［７］［４］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質したシトレートのうちの少なくとも１種であり、前記溶媒は水であり、前記溶液のｐＨ値は、９−１４の範囲内にある溶液。
［８］［３］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［９］［１］に記載の溶液であって、前記Ｇａ塩は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択される溶液。
［１０］［１］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［１１］［１０］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質したシトレートのうちの少なくとも１種である溶液。
［１２］［１１］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［１３］［１］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［１４］［１］に記載の溶液であって、有機添加剤を更に含んだ溶液。
［１５］［１］に記載の溶液であって、Ｃｕ塩及びＩｎ塩のうちの少なくとも１種を更に含み、前記溶液のｐＨは７以上である溶液。
［１６］［１５］に記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある溶液。
［１７］［１５］に記載の溶液であって、前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない溶液。
［１８］［１７］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［１９］［１］に記載の溶液であって、Ｃｕ塩及びＩｎ塩の双方を更に含み、前記溶液のｐＨは７以上である溶液。
［２０］［１９］に記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある溶液。
［２１］［１９］に記載の溶液であって、前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない溶液。
［２２］［２１］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［２３］サブミクロン厚を有したＧａ含有膜を導体の表面上に得る方法であって、Ｇａ塩と、錯化剤と、溶媒とを含んだ溶液を得る工程と、前記溶液を陽極と前記導体の前記表面上とに適用する工程と、前記陽極と前記導体との間に電位差を与える工程と、前記Ｇａ含有膜を、前記導体の前記表面上に、前記サブミクロン厚まで電着させる工程とを含んだ方法。
［２４］［２３］に記載の方法であって、前記Ｇａ含有膜は、実質的に純粋なＧａ膜である方法。
［２５］［２３］に記載の方法であって、前記導体は銅である方法。
［２６］［２３］に記載の方法であって、前記導体はインジウムである方法。
［２７］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる溶液は、７．０より高いｐＨを有する方法。
［２８］［２７］に記載の方法であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある方法。
［２９］［２７］記載の方法であって、前記得る工程おいて得られる前記溶液は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択されるＧａ塩を含んでいる方法。
［３０］［２７］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［３１］［３０］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記錯化剤として、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質されたシトレートのうちの少なくとも１種を含んでいる方法。
［３２］［２９］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記錯化剤として、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質されたシトレートのうちの少なくとも１種を含んでおり、前記溶媒は水であり、前記溶液のｐＨ値は９−１４の範囲内にある方法。
［３３］［２７］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記溶媒として水を含んでいる方法。
［３４］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択されるＧａ塩を含んでいる方法。
［３５］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［３６］［３５］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記錯化剤として、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質されたシトレートのうちの少なくとも１種を含んでいる方法。
［３７］［３６］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記溶媒として水を含んでいる方法。
［３８］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記溶媒として水を含んでいる方法。
［３９］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、有機添加剤を更に含んでいる方法。
［４０］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、Ｃｕ塩及びＩｎ塩のうちの少なくとも１種を更に含んでおり、前記溶液のｐＨは７以上である方法。
［４１］［４０］に記載の方法であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある方法。
［４２］［４１］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない方法。
［４３］［４２］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［４４］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、Ｃｕ塩及びＩｎ塩の双方を更に含んでおり、前記溶液のｐＨは７以上である方法。
［４５］［４４］に記載の方法であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある方法。
［４６］［４５］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない方法。
［４７］［４６］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［４８］サブミクロン厚のＧａ含有膜を導体に適用するための溶液であって、溶媒中に溶解したＧａソースと、錯化剤と、前記溶液のｐＨを７よりも高い値へと調節するｐＨ調節剤とを含んだ溶液。
［４９］［４８］に記載の溶液であって、前記ｐＨ値は１０より高い溶液。
［５０］［４９］に記載の溶液であって、前記Ｇａソースは、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択される溶液。
［５１］［５０］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［５２］［５１］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［５３］［５２］に記載の溶液であって、前記ｐＨ調節剤は、ＮａＯＨ及びＫＯＨのうちの少なくとも１種である溶液。
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］サブミクロン厚のＧａ含有膜を導体に適用するための溶液であって、Ｇａ塩と、錯化剤と、溶媒とを含み、前記溶液は、前記導体上での前記サブミクロン厚のＧａ含有膜の電着を提供する溶液。
［２］［１］に記載の溶液であって、前記Ｇａ含有膜は、実質的に純粋なＧａ膜である溶液。
［３］［１］に記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは７．０よりも高い溶液。
［４］［３］に記載の溶液であって、前記Ｇａ塩は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択される溶液。
［５］［３］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［６］［５］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質したシトレートのうちの少なくとも１種である溶液。
［７］［４］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質したシトレートのうちの少なくとも１種であり、前記溶媒は水であり、前記溶液のｐＨ値は、９−１４の範囲内にある溶液。
［８］［３］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［９］［１］に記載の溶液であって、前記Ｇａ塩は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択される溶液。
［１０］［１］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［１１］［１０］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質したシトレートのうちの少なくとも１種である溶液。
［１２］［１１］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［１３］［１］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［１４］［１］に記載の溶液であって、有機添加剤を更に含んだ溶液。
［１５］［１］に記載の溶液であって、Ｃｕ塩及びＩｎ塩のうちの少なくとも１種を更に含み、前記溶液のｐＨは７以上である溶液。
［１６］［１５］に記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある溶液。
［１７］［１５］に記載の溶液であって、前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない溶液。
［１８］［１７］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［１９］［１］に記載の溶液であって、Ｃｕ塩及びＩｎ塩の双方を更に含み、前記溶液のｐＨは７以上である溶液。
［２０］［１９］に記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある溶液。
［２１］［１９］に記載の溶液であって、前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない溶液。
［２２］［２１］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［２３］サブミクロン厚を有したＧａ含有膜を導体の表面上に得る方法であって、Ｇａ塩と、錯化剤と、溶媒とを含んだ溶液を得る工程と、前記溶液を陽極と前記導体の前記表面上とに適用する工程と、前記陽極と前記導体との間に電位差を与える工程と、前記Ｇａ含有膜を、前記導体の前記表面上に、前記サブミクロン厚まで電着させる工程とを含んだ方法。
［２４］［２３］に記載の方法であって、前記Ｇａ含有膜は、実質的に純粋なＧａ膜である方法。
［２５］［２３］に記載の方法であって、前記導体は銅である方法。
［２６］［２３］に記載の方法であって、前記導体はインジウムである方法。
［２７］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる溶液は、７．０より高いｐＨを有する方法。
［２８］［２７］に記載の方法であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある方法。
［２９］［２７］記載の方法であって、前記得る工程おいて得られる前記溶液は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択されるＧａ塩を含んでいる方法。
［３０］［２７］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［３１］［３０］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記錯化剤として、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質されたシトレートのうちの少なくとも１種を含んでいる方法。
［３２］［２９］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記錯化剤として、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質されたシトレートのうちの少なくとも１種を含んでおり、前記溶媒は水であり、前記溶液のｐＨ値は９−１４の範囲内にある方法。
［３３］［２７］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記溶媒として水を含んでいる方法。
［３４］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択されるＧａ塩を含んでいる方法。
［３５］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［３６］［３５］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記錯化剤として、クエン酸ナトリウム、クエン酸リチウム、クエン酸アンモニウム、クエン酸カリウム及び有機的に改質されたシトレートのうちの少なくとも１種を含んでいる方法。
［３７］［３６］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記溶媒として水を含んでいる方法。
［３８］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、前記溶媒として水を含んでいる方法。
［３９］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、有機添加剤を更に含んでいる方法。
［４０］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、Ｃｕ塩及びＩｎ塩のうちの少なくとも１種を更に含んでおり、前記溶液のｐＨは７以上である方法。
［４１］［４０］に記載の方法であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある方法。
［４２］［４１］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない方法。
［４３］［４２］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［４４］［２３］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、Ｃｕ塩及びＩｎ塩の双方を更に含んでおり、前記溶液のｐＨは７以上である方法。
［４５］［４４］に記載の方法であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある方法。
［４６］［４５］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、ＶＩＡ族、ＶＩＩＡ族及びＶＩＩＩＡ族の元素並びにこれらの化合物を本質的に含んでいない方法。
［４７］［４６］に記載の方法であって、前記得る工程において得られる前記溶液は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される錯化剤を含んでいる方法。
［４８］サブミクロン厚のＧａ含有膜を導体に適用するための溶液であって、溶媒中に溶解したＧａソースと、錯化剤と、前記溶液のｐＨを７よりも高い値へと調節するｐＨ調節剤とを含んだ溶液。
［４９］［４８］に記載の溶液であって、前記ｐＨ値は１０より高い溶液。
［５０］［４９］に記載の溶液であって、前記Ｇａソースは、Ｇａ塩化物、Ｇａ硫酸塩、Ｇａ酢酸塩及びＧａ硝酸塩からなる群より選択される溶液。
［５１］［５０］に記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、ＥＤＴＡ及びグリシンからなる群より選択される溶液。
［５２］［５１］に記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
［５３］［５２］に記載の溶液であって、前記ｐＨ調節剤は、ＮａＯＨ及びＫＯＨのうちの少なくとも１種である溶液。
Claims (12)
- ガリウム（Ｇａ）含有膜を導体に電着させるための溶液であって、
ガリウム（Ｇａ）塩と、
カルボキシルキレート基及びアンミンキレート基の少なくとも一方を有した錯化剤と、
溶媒と
を含み、
前記溶液のｐＨは７．０よりも大きい溶液。 - 請求項１記載の溶液であって、前記錯化剤は、シトレート、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、タータラート、オキサレート、エチレンジアミン、ニトリロトリ酢酸及びアミノ酸からなる群より選択される溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、前記ガリウム（Ｇａ）塩は、ガリウム（Ｇａ）塩化物、ガリウム（Ｇａ）硫酸塩、ガリウム（Ｇａ）酢酸塩及びガリウム（Ｇａ）硝酸塩からなる群より選択される溶液。
- 請求項２記載の溶液であって、前記ガリウム（Ｇａ）塩は、ガリウム（Ｇａ）塩化物、ガリウム（Ｇａ）硫酸塩、ガリウム（Ｇａ）酢酸塩及びガリウム（Ｇａ）硝酸塩からなる群より選択される溶液。
- 請求項２記載の溶液であって、前記錯化剤のアルカリ金属塩を含んだ溶液。
- 請求項５記載の溶液であって、前記錯化剤の前記アルカリ金属塩は、前記錯化剤のナトリウム塩、前記錯化剤のカリウム塩及び前記錯化剤のリチウム塩のうちの一種である溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、前記溶媒は水である溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、前記溶媒は、水と有機溶媒との混合物である溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、有機添加剤を更に含んだ溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、銅（Ｃｕ）塩及びインジウム（Ｉｎ）塩のうちの少なくとも１種を更に含んだ溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、ＮａＯＨ及びＫＯＨの一方であるｐＨ調節剤を更に含んだ溶液。
- 請求項１記載の溶液であって、前記溶液のｐＨは９−１４の範囲内にある溶液。
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