JP2013064108A - インク組成物及びその形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 前記インク組成物は、溶媒、複数のカルコゲニドナノ粒子及と、金属イオン及び金属錯体イオンを含む群から選択される少なくとも1つを含む。前記金属イオン及び/又は金属錯体イオンは、前記金属カルコゲニドナノ粒子の表面上に分布され、前記溶媒中に前記金属カルコゲニドナノ粒子を分散させるために適合されている。前記金属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体イオンの金属は、周期律表の第I族、第II族、第III族及び第IV族元素から選択され、カルコゲニド半導体材料の全ての金属元素を含む。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の1つの実施態様によるカルコゲニド半導体膜形成のためのインクを調製するためのフローチャートである。
CZTS膜を形成するためのインクの調製
金属カルコゲニドナノ粒子の調製: 5mmolの塩化スズを25mlのH2Oの溶解して溶液(A1)を形成した。4mmolのチオアセタミドを40mlのH2Oに溶解して水溶液(B1)を形成した。前記水溶液(A1)と(B1)を混合して反応溶液(C1)を調製した。前記反応溶液(C1)に12mlの30%NH4OHを添加し、65℃で1.5時間撹拌した。得られた茶黒色沈殿が集められて、硫化スズ(Sn−S)ナノ粒子を得た。
この実施例が実施例1と異なる点は、前記インク内で2種類の金属カルコゲニドナノ粒子が調製されていること、即ち1つはSnSナノ粒子とCu錯体/イオンであり、他方はZnSナノ粒子である、ということである。
実施例3
この実施例が実施例2と異なる点は、2種類の金属カルコゲニドナノ粒子が、金属イオン及び/又は金属錯体イオンの異なる組成物に分布されている、ということである。
この実施例が実施例1と異なる点は、ナノ粒子前駆体が、前記金属カルコゲニドナノ粒子の形成の前に形成される、ということである。
この実施例が実施例4と異なる点は、銅チオ尿素錯体イオンが前記インク中に形成される、ということである。
この実施例が実施例1と異なる点は、金属イオン及び/又は金属錯体イオンが、金属カルコゲニドナノ粒子の形成の前に調製される、ということである。
この実施例が実施例6と異なる点は、セレンが前記インクに含まれる、ということである。
CIGS膜を形成するためのインクの調製
第1の金属イオンの調製: 0.5mmolの硝酸ガリウムを2mlのH2Oに溶解して水溶液(A8)を形成した。
図5は、本発明の1つの実施態様によるカルコゲニド半導体膜形成の1つのフローチャートを示す。
図11は、本出願の1つの実施態様による光電池装置の製造のための1つのフローチャートを示す。図12はまた、図11に示される方法により製造された光電池装置を模式的に示す。
Claims (14)
- インク組成物であり、前記インク組成物は:
溶媒;
複数の金属カルコゲニドナノ粒子;及び
前記金属カルコゲニドナノ粒子の表面に分布され、前記溶媒中で前記金属カルコゲニドナノ粒子を分散させるように適合される、金属イオン及び金属錯体イオンを含む群から選択される少なくとも1つを含み;
前記金属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体イオンの金属が、周期律表の第I族、第II族、第III族及び第IV族元素を含む群から選択され、及びカルコゲニド半導体材料の全ての金属元素を含む、インク組成物。 - 請求項1に記載のインク組成物であり、前記カルコゲニド半導体材料が、第IV−VI族、第I−III−VI族及び第I−II−IV−VI族化合物を含む群から選択される、インク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記金属カルコゲニドナノ粒子が少なくとも2つの異なる金属カルコゲニドを含む、インク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記金属カルコゲニドナノ粒子が、少なくとも2つの金属カルコゲニドを含む1つのナノ粒子を含む、インク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記金属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体の金属が、スズ、銅及び亜鉛を含む、インク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記金属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体イオンの金属がさらにゲルマニウムを含む、インク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記金属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体イオンの金属が、銅、インジウム及びガリウムを含むインク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記溶媒が極性溶媒を含む、インク組成物。
- 請求項1に記載のインク組成物であり、前記溶媒が、水、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びアミンを含む群から選択される少なくとも1つを含む、インク組成物。
- インクを調製するための方法であり、前記方法は:
金属カルコゲニドナノ粒子を形成し;
1つの金属イオン及び金属錯体イオンの少なくとも1つを含む溶液を形成し;
前記溶液を前記金属カルコゲニドナノ粒子と混合し、
前記帰属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体イオンの金属が、周期律表の第I族、第II族、第III族又は第IV又は族から選択され;及び
前記金属カルコゲニドナノ粒子、前記金属イオン及び前記金属錯体イオンの金属がカルコゲニド半導体材料の全ての金属元素を含まない場合には、前記金属カルコゲニドナノ粒子の形成及び前記溶液の形成及び前記混合の少なくとも1つのステップを繰り返すことを含む、方法。 - 請求項10に記載の方法であり、前記方法がさらに、前記反応溶液のpHを約7から約14に調節することを含む、方法。
- 請求項10に記載の方法であり、前記金属塩が、スズ塩、銅塩、亜鉛塩、ゲルマニウム塩、インジウム塩及びガリウム塩を含む群から選択される少なくとも1つを含む、方法。
- 請求項10に記載の方法であり、前記カルコゲン源が、硫化物及びセレン化物含有化合物の少なくとも1つを含む、方法。
- 請求項10に記載の方法であり、金属イオン及び金属錯体イオンの少なくとも1つを含む溶液を形成する前記ステップが:
金属塩を溶媒中に溶解して金属イオンを形成し;
カルコゲン含有リガンドを形成し;及び
前記金属イオンと前期カルコゲン含有リガンドを混合する、方法。
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