JP2013084921A - Photoelectric conversion element and solar cell - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a photoelectric conversion element to obtain high photoelectric conversion efficiency.SOLUTION: In a photoelectric conversion element 1, a lower electrode 40, a photoelectric conversion semiconductor layer 50, and an upper electrode 80 are sequentially laminated on a substrate 10. A main component of the photoelectric conversion semiconductor layer 1 is at least one compound semiconductor of a chalcopyrite structure, which comprises a group Ib element, a group IIIb element, and a group VIb element. The photoelectric conversion semiconductor layer 50 contains lithium ions or potassium ions, and sodium ions.

Description

本発明は、太陽電池等の用途に好適な光電変換素子およびこれを用いた太陽電池に関するものである。   The present invention relates to a photoelectric conversion element suitable for applications such as a solar battery and a solar battery using the photoelectric conversion element.

下部電極(裏面電極)と光吸収により電流を発生する光電変換層と上部電極(透明電極)との積層構造を基板上に有する光電変換素子が、太陽電池等の用途に使用されている。従来、太陽電池においては、バルクの単結晶Si又は多結晶Si、あるいは薄膜のアモルファスSiを用いたSi系太陽電池が主流であったが、近年Siに依存しない化合物半導体系太陽電池の研究開発がなされている。化合物半導体系太陽電池として、Ib族元素とIIIb族元素とVIb族元素とからなるCIS(Cu−In−Se)系あるいはCIGS(Cu−In−Ga−Se)系等の薄膜系が光吸収率が高く、光電変換効率が高いことが知られている。   A photoelectric conversion element having a laminated structure of a lower electrode (back electrode), a photoelectric conversion layer that generates current by light absorption, and an upper electrode (transparent electrode) on a substrate is used for applications such as solar cells. Conventionally, in solar cells, Si-based solar cells using bulk single-crystal Si or polycrystalline Si, or thin-film amorphous Si have been mainstream, but in recent years, research and development of compound semiconductor-based solar cells that do not depend on Si have been conducted. Has been made. As a compound semiconductor solar cell, a thin film system such as a CIS (Cu—In—Se) system or a CIGS (Cu—In—Ga—Se) system composed of a group Ib element, a group IIIb element, and a group VIb element has a light absorption rate. It is known that the photoelectric conversion efficiency is high.

CIS系あるいはCIGS系等の光電変換素子においては、アルカリ金属、好ましくはNaを光電変換層に拡散させることで、光電変換層の結晶性が良くなり、光電変換効率が向上することが知られている(特許文献1)。従来は、Naを含むソーダライムガラス基板を用いて、光電変換層にNaを拡散させることがなされている。   In photoelectric conversion elements such as CIS or CIGS, it is known that the alkalinity, preferably Na, is diffused into the photoelectric conversion layer, whereby the crystallinity of the photoelectric conversion layer is improved and the photoelectric conversion efficiency is improved. (Patent Document 1). Conventionally, Na is diffused into the photoelectric conversion layer using a soda-lime glass substrate containing Na.

しかしながら、Naを含まない無アルカリのガラス基板や、金属基板、高分子基板、セラミックス基板などを太陽電池基板として用いた場合には、基板からナトリウムを供給することができないため、変換効率が上がらないという問題がある。そこで、ナトリウムを含まない基板を用いる場合には、アルカリ供給層を液相法で設けたり、ナトリウムをCIGSとの共蒸着で導入したり、あるいは電極としてMo−Naを設けること等が行われている。例えば、特許文献2には液相塗布により、アルカリ金属ケイ酸塩、詳細にはナトリウムケイ酸塩を塗布することが開示されている。また、特許文献3には陽極酸化基板を水酸化ナトリウム水溶液と接触させ、ナトリウムをドープすることが開示されている。さらに特許文献4にはステンレス基板にゾルゲル法で酸化ケイ素膜を形成するとともに、さらにNaを含む材料で絶縁層を形成することが記載されている。   However, when an alkali-free glass substrate that does not contain Na, a metal substrate, a polymer substrate, a ceramic substrate, or the like is used as a solar cell substrate, sodium cannot be supplied from the substrate, and conversion efficiency does not increase. There is a problem. Therefore, when using a substrate that does not contain sodium, an alkali supply layer is provided by a liquid phase method, sodium is introduced by co-evaporation with CIGS, or Mo-Na is provided as an electrode. Yes. For example, Patent Document 2 discloses applying alkali metal silicate, specifically sodium silicate, by liquid phase application. Patent Document 3 discloses that an anodized substrate is brought into contact with a sodium hydroxide aqueous solution and doped with sodium. Furthermore, Patent Document 4 describes that a silicon oxide film is formed on a stainless steel substrate by a sol-gel method, and an insulating layer is further formed of a material containing Na.

ところで、ナトリウム以外のアルカリ金属であるリチウムやカリウム、セシウムは、ナトリウムに比べて、CIGSへ添加できる量が少なく、また、添加しても光電変換効率向上の効果が低いことが知られている(非特許文献1および2)。   By the way, it is known that lithium, potassium, and cesium, which are alkali metals other than sodium, are less in amount that can be added to CIGS than sodium, and even if added, the effect of improving photoelectric conversion efficiency is low ( Non-Patent Documents 1 and 2).

特許第2922465号公報Japanese Patent No. 2922465 特開2009−267332号公報JP 2009-267332 A 特開2010−232427号公報JP 2010-232427 A 特開2004−158511号公報JP 2004-158511 A

Thin Solid Films, 第361巻, p.9-p.16 (2000)Thin Solid Films, 361, p.9-p.16 (2000) M. A. contreras, et. al著,「Conference Record of the Twenty Sixth IEEE Photovoltaic Specialists Conference」,2000年,p.359-p.362,表題「On the role of Na and modifications to CIGS absorber materials using high MF precursor layers」MA contreras, et. Al, “Conference Record of the Twenty Sixth IEEE Photovoltaic Specialists Conference”, 2000, p.359-p.362, titled “On the role of Na and modifications to CIGS absorber materials using high MF precursor layers” "

上記のように、従来、光電変換半導体層を形成する際に、ナトリウム供給層からナトリウムが光電変換半導体層に拡散することによって発電効率が向上するという知見がごく一般的なものであったが、ナトリウム供給層を設けても想定している以上には発電効率が高くならないことがわかった。その原因は、ナトリウムが電極のモリブデンと反応するために不純物が生成していること、集積化された太陽電池の製造工程では電極成膜後のスクライブ実施後に、水洗を行う必要が出てくるが、この水洗によってナトリウムが溶出し、ロスにつながっていることが判明した。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高い光電変換効率を得ることが可能な光電変換素子およびこれを用いた太陽電池を提供することを目的とするものである。
As described above, conventionally, when forming the photoelectric conversion semiconductor layer, the knowledge that the power generation efficiency is improved by diffusing sodium from the sodium supply layer into the photoelectric conversion semiconductor layer was very common, It was found that even if a sodium supply layer was provided, the power generation efficiency would not be higher than expected. The cause is that impurities are generated because sodium reacts with the molybdenum of the electrode, and in the manufacturing process of the integrated solar cell, it is necessary to perform water washing after the scribing after the electrode film formation. It was found that sodium was eluted by this washing, leading to loss.
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the photoelectric conversion element which can obtain high photoelectric conversion efficiency, and a solar cell using the same.

本発明の光電変換素子は、基板上に下部電極と光電変換半導体層と上部電極とが順次積層された光電変換素子であって、前記光電変換半導体層の主成分がIb族元素とIIIb族元素とVIb族元素とからなる少なくとも1種のカルコパイライト構造の化合物半導体であり、前記光電変換半導体層中に、リチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンとを含むことを特徴とするものである。
前記光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンのそれぞれの含有量は1×1015atoms/cm3以上であることが好ましい。さらには、含有量は1×1017atoms/cm3以上であることが好ましい。
The photoelectric conversion element of the present invention is a photoelectric conversion element in which a lower electrode, a photoelectric conversion semiconductor layer, and an upper electrode are sequentially stacked on a substrate, and the main components of the photoelectric conversion semiconductor layer are an Ib group element and an IIIb group element And at least one chalcopyrite structure compound semiconductor comprising a group VIb element, wherein the photoelectric conversion semiconductor layer contains lithium ions or potassium ions and sodium ions.
Each content of lithium ions or potassium ions and sodium ions contained in the photoelectric conversion semiconductor layer is preferably 1 × 10 15 atoms / cm 3 or more. Furthermore, the content is preferably 1 × 10 17 atoms / cm 3 or more.

前記光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンは、前記基板と前記下部電極との間に形成されたアルカリ供給層から供給されたものであることが好ましい。
前記光電変換半導体層の主成分は、Cu及びAgからなる群より選択された少なくとも1種のIb族元素と、Al,Ga及びInからなる群より選択された少なくとも1種のIIIb族元素と、S,Se,及びTeからなる群から選択された少なくとも1種のVIb族元素とからなる少なくとも1種の化合物半導体であることが好ましい。
The lithium ions or potassium ions and sodium ions contained in the photoelectric conversion semiconductor layer are preferably supplied from an alkali supply layer formed between the substrate and the lower electrode.
The main component of the photoelectric conversion semiconductor layer is at least one type Ib group element selected from the group consisting of Cu and Ag, and at least one type IIIb group element selected from the group consisting of Al, Ga and In; It is preferably at least one compound semiconductor comprising at least one VIb group element selected from the group consisting of S, Se, and Te.

前記基板は金属基板であることが好ましい。
前記金属基板の表面に陽極酸化アルミニウム皮膜が形成されていることが好ましい。
前記金属基板はアルミニウム、ステンレスまたは鉄鋼板の片面あるいは両面をアルミニウム板で一体化したクラッド材であることが好ましい。
前記陽極酸化アルミニウム皮膜はポーラス型陽極酸化アルミニウム皮膜であって、該ポーラス型陽極酸化アルミニウム皮膜が圧縮応力を有することが好ましい。
本発明の太陽電池は、上記光電変換素子を備えたことを特徴とするものである。
The substrate is preferably a metal substrate.
It is preferable that an anodized aluminum film is formed on the surface of the metal substrate.
The metal substrate is preferably a clad material in which one or both surfaces of aluminum, stainless steel, or steel plate are integrated with an aluminum plate.
The anodized aluminum film is a porous anodized aluminum film, and the porous anodized aluminum film preferably has a compressive stress.
The solar cell of the present invention comprises the above photoelectric conversion element.

本発明の光電変換素子は光電変換半導体層中にナトリウムイオン以外に、リチウムイオンまたはカリウムイオンを含むことによって、光電変換素子の発電効率を向上させることが可能である。ナトリウムイオンに リチウムイオンまたはカリウムイオンを組み合わせることによって特性が向上する作用機序は必ずしも明らかではない。しかし、光電変換半導体層中の元素分析によれば、ナトリウムイオンに加えてリチウムイオンまたはカリウムイオンを含む光電変換半導体層と、ナトリウムイオンのみを含む光電変換半導体層では、光電変換半導体層中に含まれるナトリウムの量はほぼ同等である。このことから、光電変換半導体層の物性、特性に与える影響は明確ではないものの、リチウムイオンまたはカリウムイオンの存在が光電変換効率の向上に寄与していることが推測される。このことは本発明者によって初めて見出されたものである。   The photoelectric conversion element of the present invention can improve the power generation efficiency of the photoelectric conversion element by including lithium ions or potassium ions in addition to sodium ions in the photoelectric conversion semiconductor layer. The mechanism of action by which lithium ions or potassium ions are combined with sodium ions is not necessarily clear. However, according to the elemental analysis in the photoelectric conversion semiconductor layer, the photoelectric conversion semiconductor layer containing lithium ions or potassium ions in addition to sodium ions and the photoelectric conversion semiconductor layer containing only sodium ions are included in the photoelectric conversion semiconductor layer. The amount of sodium added is almost the same. From this, although the influence on the physical properties and characteristics of the photoelectric conversion semiconductor layer is not clear, it is presumed that the presence of lithium ions or potassium ions contributes to the improvement of photoelectric conversion efficiency. This was first discovered by the inventor.

本発明の光電変換素子の一実施の形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one Embodiment of the photoelectric conversion element of this invention. 本発明の光電変換素子の別の実施の形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows another embodiment of the photoelectric conversion element of this invention.

本発明の光電変換素子について図面を参照して説明する。図1は、光電変換素子の一実施の形態を示す概略断面図である。なお、視認しやすくするため、各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。光電変換素子1は、図1に示すように、基板10上に、陽極酸化により形成された陽極酸化膜20と、アルカリ供給層30と、下部電極40と、光吸収により正孔・電子対を発生する光電変換半導体層50と、バッファ層60と、透光性導電層(透明電極)70と、上部電極(グリッド電極)80とが順次積層された構成となっている。   The photoelectric conversion element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a photoelectric conversion element. In addition, in order to make it easy to visually recognize, the scales and the like of each component are appropriately changed from actual ones. As shown in FIG. 1, the photoelectric conversion element 1 includes an anodic oxide film 20 formed by anodic oxidation on the substrate 10, an alkali supply layer 30, a lower electrode 40, and a hole / electron pair formed by light absorption. The generated photoelectric conversion semiconductor layer 50, the buffer layer 60, the translucent conductive layer (transparent electrode) 70, and the upper electrode (grid electrode) 80 are sequentially laminated.

なお、図1では基板10上に、陽極酸化により形成された陽極酸化膜20と、アルカリ供給層30とが形成された光電変換素子を示しているが、図2に示すように、基板10上に、アルカリ供給層30が形成された態様であってもよい(なお、図2において、図1中の構成要素と同等の構成要素には同番号を付している)。また、図1および図2ではアルカリ供給層30を設けた態様を示しているが、光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンとが、光電変換半導体層の成膜時に共蒸着等されるものであって、アルカリ供給層30から供給される必要がない場合には、アルカリ供給層30を設ける必要はない。   1 shows the photoelectric conversion element in which the anodic oxide film 20 formed by anodic oxidation and the alkali supply layer 30 are formed on the substrate 10, but as shown in FIG. In addition, an embodiment in which the alkali supply layer 30 is formed may be used (in FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are given the same numbers). 1 and 2 show an embodiment in which the alkali supply layer 30 is provided, lithium ions or potassium ions and sodium ions contained in the photoelectric conversion semiconductor layer are formed during the formation of the photoelectric conversion semiconductor layer. When co-evaporation or the like is performed and it is not necessary to supply from the alkali supply layer 30, it is not necessary to provide the alkali supply layer 30.

光電変換半導体層50は、主成分が光電変換半導体層の主成分がIb族元素とIIIb族元素とVIb族元素とからなる少なくとも1種のカルコパイライト構造の化合物半導体である。ここで主成分とは、20質量%以上の成分を意味する。
光電変換半導体層50の主成分は、
Cu及びAgからなる群より選択された少なくとも1種のIb族元素と、
Al,Ga及びInからなる群より選択された少なくとも1種のIIIb族元素と、
S,Se,及びTeからなる群から選択された少なくとも1種のVIb族元素とからなる少なくとも1種の化合物半導体であることが好ましい。
The photoelectric conversion semiconductor layer 50 is a compound semiconductor having at least one chalcopyrite structure in which the main component is a photoelectric conversion semiconductor layer composed mainly of an Ib group element, an IIIb group element, and a VIb group element. Here, the main component means a component of 20% by mass or more.
The main component of the photoelectric conversion semiconductor layer 50 is:
At least one group Ib element selected from the group consisting of Cu and Ag;
At least one group IIIb element selected from the group consisting of Al, Ga and In;
It is preferably at least one compound semiconductor comprising at least one VIb group element selected from the group consisting of S, Se, and Te.

上記化合物半導体としては、
CuAlS2,CuGaS2,CuInS2
CuAlSe2,CuGaSe2,CuInSe2(CIS),
AgAlS2,AgGaS2,AgInS2
AgAlSe2,AgGaSe2,AgInSe2
AgAlTe2,AgGaTe2,AgInTe2
Cu(In1-xGax)Se2(CIGS),Cu(In1-xAlx)Se2,Cu(In1-xGax)(S,Se)2
Ag(In1-xGax)Se2,及びAg(In1-xGax)(S,Se)2等が挙げられる。
As the compound semiconductor,
CuAlS 2 , CuGaS 2 , CuInS 2 ,
CuAlSe 2 , CuGaSe 2 , CuInSe 2 (CIS),
AgAlS 2 , AgGaS 2 , AgInS 2 ,
AgAlSe 2 , AgGaSe 2 , AgInSe 2 ,
AgAlTe 2 , AgGaTe 2 , AgInTe 2 ,
Cu (In 1-x Ga x ) Se 2 (CIGS), Cu (In 1-x Al x) Se 2, Cu (In 1-x Ga x) (S, Se) 2,
Ag (In 1-x Ga x ) Se 2, and Ag (In 1-x Ga x ) (S, Se) 2 , and the like.

光電変換半導体層50は、CuInSe2(CIS)、及び/又はこれにGaを固溶したCu(In,Ga)Se2(CIGS)を含むことが特に好ましい。CIS及びCIGSはカルコパイライト結晶構造を有する半導体であり、光吸収率が高く、高エネルギー変換効率が報告されている。また、光照射等による効率の劣化が少なく、耐久性に優れている。
光電変換半導体層50の膜厚は特に制限されず、1.0〜3.0μmが好ましく、1.5〜2.0μmが特に好ましい。
The photoelectric conversion semiconductor layer 50 particularly preferably includes CuInSe 2 (CIS) and / or Cu (In, Ga) Se 2 (CIGS) in which Ga is dissolved. CIS and CIGS are semiconductors having a chalcopyrite crystal structure, have high light absorption, and high energy conversion efficiency has been reported. Moreover, there is little degradation of efficiency by light irradiation etc. and it is excellent in durability.
The film thickness of the photoelectric conversion semiconductor layer 50 is not particularly limited, and is preferably 1.0 to 3.0 μm, particularly preferably 1.5 to 2.0 μm.

光電変換半導体層の成膜方法としては特に制限されない。例えば、Cu,In,(Ga),Sを含むCI(G)S系の光電変換半導体層の成膜としては、1)多源同時蒸着法、2)セレン化法、3)スパッタ法、4)ハイブリッドスパッタ法、および5)メカノケミカルプロセス法等が知られている。   The method for forming the photoelectric conversion semiconductor layer is not particularly limited. For example, film formation of a CI (G) S-based photoelectric conversion semiconductor layer containing Cu, In, (Ga), S is as follows: 1) multi-source co-evaporation method, 2) selenization method, 3) sputtering method, 4 The hybrid sputtering method and the 5) mechanochemical process method are known.

1)多源同時蒸着法としては、3段階法(J.R.Tuttle et.al,Mat.Res.Soc.Symp.Proc.,Vol.426(1996)p.143.等)と、ECグループの同時蒸着法(L.Stolt et al.:Proc.13th ECPVSEC(1995,Nice)1451.等)とが知られている。
前者の3段階法は、高真空中で最初にIn、Ga、及びSeを基板温度300℃で同時蒸着し、次に500〜560℃に昇温してCu及びSeを同時蒸着後、In、Ga、及びSeをさらに同時蒸着する方法である。後者のECグループの同時蒸着法は、蒸着初期にCu過剰CIGS、後半でIn過剰CIGSを蒸着する方法である。
1) Multi-source co-evaporation methods include three-stage method (JRTuttle et.al, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., Vol.426 (1996) p.143., Etc.) and EC group co-evaporation method. (L. Stolt et al .: Proc. 13th ECPVSEC (1995, Nice) 1451. etc.).
In the former three-stage method, In, Ga, and Se are first co-deposited at a substrate temperature of 300 ° C. in a high vacuum, and then heated to 500 to 560 ° C., and Cu and Se are co-evaporated. In this method, Ga and Se are further vapor-deposited. The latter EC group simultaneous vapor deposition method is a method in which Cu-excess CIGS is vapor-deposited in the early stage of vapor deposition and In-rich CIGS is vapor-deposited in the latter half.

CIGS膜の結晶性を向上させるため、上記方法に改良を加えた方法として、
a)イオン化したGaを使用する方法(H.Miyazaki, et.al, phys.stat.sol.(a),Vol.203(2006)p.2603.等)、
b)クラッキングしたSeを使用する方法(第68回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2007秋 北海道工業大学)7P−L−6等)、
c)ラジカル化したSeを用いる方法(第54回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2007春 青山学院大学)29P−ZW−10等)、
d)光励起プロセスを利用した方法(第54回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2007春 青山学院大学)29P−ZW−14等)等が知られている。
In order to improve the crystallinity of the CIGS film, as a method of improving the above method,
a) a method using ionized Ga (H. Miyazaki, et.al, phys.stat.sol. (a), Vol.203 (2006) p.2603, etc.),
b) Method of using cracked Se (68th Japan Society of Applied Physics Academic Lecture Proceedings (Autumn 2007, Hokkaido Institute of Technology) 7P-L-6 etc.),
c) Method using radicalized Se (Proceedings of the 54th Japan Society of Applied Physics (Aoyama Gakuin University) 29P-ZW-10 etc.)
d) A method using a photoexcitation process (the 54th Japan Society of Applied Physics Academic Lecture Proceedings (Spring 2007 Aoyama Gakuin University) 29P-ZW-14 etc.) is known.

2)セレン化法は2段階法とも呼ばれ、最初にCu層/In層または(Cu−Ga)層/In層等の積層膜の金属プリカーサをスパッタ法、蒸着法、または電着法などで成膜し、これをセレン蒸気またはセレン化水素中で450〜550℃程度に加熱することにより、熱拡散反応によってCu(In1−xGax)Se2等のセレン化合物を生成する方法である。この方法を気相セレン化法と呼ぶ。このほか、金属プリカーサ膜の上に固相セレンを堆積し、この固相セレンをセレン源とした固相拡散反応によりセレン化させる固相セレン化法がある。   2) The selenization method is also called a two-step method. First, a metal precursor of a laminated film such as a Cu layer / In layer or a (Cu—Ga) layer / In layer is formed by sputtering, vapor deposition, or electrodeposition. In this method, a selenium compound such as Cu (In1-xGax) Se2 is produced by a thermal diffusion reaction by forming a film and heating it in selenium vapor or hydrogen selenide to about 450 to 550 ° C. This method is called a vapor phase selenization method. In addition, there is a solid-phase selenization method in which solid-phase selenium is deposited on a metal precursor film and selenized by a solid-phase diffusion reaction using the solid-phase selenium as a selenium source.

セレン化法においては、セレン化の際に生ずる急激な体積膨張を回避するために、金属プリカーサ膜に予めセレンをある割合で混合しておく方法(T.Nakada et.al,, Solar Energy Materials and Solar Cells 35(1994)204-214.等)、及び金属薄層間にセレンを挟み(例えば、Cu層/In層/Se層…Cu層/In層/Se層と積層する)多層化プリカーサ膜を形成する方法(T.Nakada et.al,, Proc. of 10th European Photovoltaic Solar Energy Conference(1991)887-890. 等)が知られている。   In the selenization method, in order to avoid the rapid volume expansion that occurs during selenization, a method of previously mixing selenium in a metal precursor film at a certain ratio (T. Nakada et.al, Solar Energy Materials and Solar Cells 35 (1994) 204-214, etc.), and multilayer precursor film with selenium sandwiched between thin metal layers (for example, Cu layer / In layer / Se layer ... stacked with Cu layer / In layer / Se layer) (T. Nakada et.al, Proc. Of 10th European Photovoltaic Solar Energy Conference (1991) 887-890. Etc.) is known.

また、グレーデッドバンドギャップCIGS膜の成膜方法として、最初にCu−Ga合金膜を堆積し、その上にIn膜を堆積し、これをセレン化する際に、自然熱拡散を利用してGa濃度を膜厚方向で傾斜させる方法がある(K.Kushiya et.al, Tech.Digest 9th Photovoltaic Science and Engineering Conf. Miyazaki, 1996(Intn.PVSEC-9,Tokyo,1996)p.149.等)。   In addition, as a method for forming a graded band gap CIGS film, a Cu—Ga alloy film is first deposited, an In film is deposited thereon, and when this is selenized, natural thermal diffusion is used to form Ga. There is a method in which the concentration is inclined in the film thickness direction (K. Kushiya et.al, Tech.Digest 9th Photovoltaic Science and Engineering Conf. Miyazaki, 1996 (Intn. PVSEC-9, Tokyo, 1996) p.149.).

3)スパッタ法としては、CuInSe2多結晶をターゲットとした方法、Cu2SeとIn2Se3をターゲットとし、スパッタガスにH2Se/Ar混合ガスを用いる2源スパッタ法(J.H.Ermer,et .al, Proc.18th IEEE Photovoltaic SpecialistsConf.(1985)1655-1658.等)、および Cuターゲットと、Inターゲットと、SeまたはCuSeターゲットとをArガス中でスパッタする3源スパッタ法(T.Nakada,et.al, Jpn.J.Appl.Phys.32(1993)L1169-L1172.等)が知られている。 3) As a sputtering method, a method using CuInSe 2 polycrystal as a target, a two-source sputtering method using Cu 2 Se and In 2 Se 3 as a target and using a mixed gas of H 2 Se / Ar as a sputtering gas (JHErmer, et. al., Proc. 18th IEEE Photovoltaic Specialists Conf. (1985) 1655-1658., etc.) al, Jpn.J.Appl.Phys.32 (1993) L1169-L1172.).

4)ハイブリッドスパッタ法としては、前述のスパッタ法において、CuとIn金属は直流スパッタで、Seのみは蒸着とするハイブリッドスパッタ法(T.Nakada,et.al., Jpn.Appl.Phys.34(1995)4715-4721.等)が知られている。   4) As the hybrid sputtering method, in the sputtering method described above, Cu and In metal are DC sputtering, and only Se is vapor deposition (T. Nakada, et.al., Jpn.Appl.Phys.34 ( 1995) 4715-4721.

5)メカノケミカルプロセス法は、CIGSの組成に応じた原料を遊星ボールミルの容器に入れ、機械的なエネルギーによって原料を混合してCIGS粉末を得、その後、スクリーン印刷によって基板上に塗布し、アニールを施して、CIGSの膜を得る方法である(T.Wada et.al, Phys.stat.sol.(a), Vol.203(2006)p2593等)。   5) In the mechanochemical process method, raw materials corresponding to the CIGS composition are put into a planetary ball mill container, and the raw materials are mixed by mechanical energy to obtain CIGS powder, which is then applied onto the substrate by screen printing and annealed. To obtain a CIGS film (T. Wada et.al, Phys.stat.sol. (A), Vol.203 (2006) p2593, etc.).

その他のCIGS成膜法としては、スクリーン印刷法、近接昇華法、MOCVD法、及びスプレー法(ウェット成膜法)などが挙げられる。例えば、スクリーン印刷法(ウェット成膜法)またはスプレー法(ウェット成膜法)等で、Ib族元素、IIIb族元素、及びVIb族元素を含む微粒子膜を基板上に形成し、熱分解処理(この際、VIb族元素雰囲気での熱分解処理でもよい)を実施するなどにより、所望の組成の結晶を得ることができる(特開平9−74065号公報、特開平9−74213号公報等)。   Examples of other CIGS film formation methods include screen printing, proximity sublimation, MOCVD, and spray (wet film formation). For example, a fine particle film containing a group Ib element, a group IIIb element, and a group VIb element is formed on a substrate by a screen printing method (wet film forming method) or a spray method (wet film forming method), and then pyrolyzed ( At this time, a crystal having a desired composition can be obtained by performing a thermal decomposition treatment in a VIb group element atmosphere (JP-A-9-74065, JP-A-9-74213, etc.).

光電変換半導体層50中にはナトリウムイオンと、リチウムイオンまたはカリウムイオンとを含んでいる。リチウムイオンとカリウムイオンはその両方を含んでいてもよい。光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオン、カリウムイオンおよびナトリウムイオンのそれぞれの含有量は1×1015atoms/cm3以上であることが好ましい。より好ましくは、ナトリウムイオンの含有量は1×1018atoms/cm3〜1×1021atoms/cm3、より好ましくは2×1018atoms/cm3〜1×1021atoms/cm3、さらには5×1018atoms/cm3〜1×1021atoms/cm3が好ましい。リチウムイオンまたはカリウムイオンの含有量は1×1015atoms/cm3〜5×1019atoms/cm3、より好ましくは1×1016atoms/cm3〜5×1019atoms/cm3、さらには1×1017atoms/cm3〜5×1019atoms/cm3、特には1×1018atoms/cm3〜5×1019atoms/cm3が好ましい。 The photoelectric conversion semiconductor layer 50 contains sodium ions and lithium ions or potassium ions. Lithium ions and potassium ions may contain both. Each content of lithium ion, potassium ion and sodium ion contained in the photoelectric conversion semiconductor layer is preferably 1 × 10 15 atoms / cm 3 or more. More preferably, the content of sodium ions is 1 × 10 18 atoms / cm 3 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 , more preferably 2 × 10 18 atoms / cm 3 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 , Is preferably 5 × 10 18 atoms / cm 3 to 1 × 10 21 atoms / cm 3 . The lithium ion or potassium ion content is 1 × 10 15 atoms / cm 3 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , more preferably 1 × 10 16 atoms / cm 3 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , 1 × 10 17 atoms / cm 3 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 , particularly 1 × 10 18 atoms / cm 3 to 5 × 10 19 atoms / cm 3 are preferable.

光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンとナトリウムイオンは、光電変換半導体層の成膜時に共蒸着してもよいし、あらかじめMo電極上にNaF、LiF、KFなどのフッ化物などを蒸着しておいてもよい。また、NaやLi、Kを含むMo膜上に光電変換半導体層を成膜したり、光電変換半導体層を製膜した後に、NaやLi、Kを含む化合物を堆積させてポストアニールしてもよい。あるいは、アルカリ供給層30から下部電極40を透過して拡散させてもよい。なお、以上に挙げた手法は、CIGS系の光電変換半導体層中にナトリウムおよびリチウムまたはカリウムを添加する手段の例であって、これらに限定されるものではない。以下、上記のいくつかの実施態様について説明する。なお、CIGSの成膜方法は、上記のように種々の手法があり、ナトリウムおよびリチウムまたはカリウムの添加手法は、CIGSの成膜方法に合わせて適宜選択することができる。   Lithium ions or potassium ions and sodium ions contained in the photoelectric conversion semiconductor layer may be co-evaporated at the time of film formation of the photoelectric conversion semiconductor layer, or fluoride such as NaF, LiF, KF, etc. on the Mo electrode in advance. It may be evaporated. In addition, a photoelectric conversion semiconductor layer is formed on a Mo film containing Na, Li, or K, or a compound containing Na, Li, or K is deposited and post-annealed after the photoelectric conversion semiconductor layer is formed. Good. Alternatively, the lower electrode 40 may be transmitted through the alkali supply layer 30 and diffused. Note that the above-described methods are examples of means for adding sodium, lithium, or potassium into the CIGS-based photoelectric conversion semiconductor layer, and are not limited thereto. Hereinafter, several embodiments described above will be described. As described above, there are various methods for forming the CIGS, and the method for adding sodium and lithium or potassium can be appropriately selected according to the method for forming the CIGS.

まず、アルカリ供給層30から下部電極40を透過して拡散させる方法について説明する。アルカリ供給層30はアルカリ金属ケイ酸塩層であることが好ましく、アルカリ金属ケイ酸塩層はケイ酸ナトリウムと、ケイ酸リチウムまたはケイ酸カリウムを含むものであることが好ましい。アルカリ金属ケイ酸塩層は塗布により設けられることが好ましい。   First, a method of transmitting and diffusing the lower electrode 40 from the alkali supply layer 30 will be described. The alkali supply layer 30 is preferably an alkali metal silicate layer, and the alkali metal silicate layer preferably contains sodium silicate and lithium silicate or potassium silicate. The alkali metal silicate layer is preferably provided by coating.

ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウムの製法は、湿式法、乾式法などが知られており、酸化ケイ素を、それぞれ水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムで溶解するなどの手法によって作製することができる。また、種々のモル比のアルカリ金属ケイ酸塩が市販されており、これを利用することもできる。   Known methods for producing sodium silicate, lithium silicate, and potassium silicate include wet methods and dry methods. Silicon oxide is dissolved in sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide, respectively. Can be produced. In addition, alkali metal silicates having various molar ratios are commercially available and can be used.

ケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウムとしては、種々のモル比のケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウムが市販されている。ケイ素とアルカリ金属の割合を示す指標として、SiO2/A2O(A:アルカリ金属)のモル比がしばしば用いられている。例えば、ケイ酸リチウムとしては、日産化学工業株式会社のリチウムシリケート35、リチウムシリケート45、リチウムシリケート75などがある。ケイ酸カリウムとしては、1号ケイ酸カリウム、2号ケイ酸カリウムなどが市販されている。 As sodium silicate, lithium silicate, and potassium silicate, various molar ratios of sodium silicate, lithium silicate, and potassium silicate are commercially available. The SiO 2 / A 2 O (A: alkali metal) molar ratio is often used as an index indicating the ratio of silicon and alkali metal. For example, as lithium silicate, there are lithium silicate 35, lithium silicate 45, lithium silicate 75, etc. manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. As potassium silicate, No. 1 potassium silicate, No. 2 potassium silicate and the like are commercially available.

ケイ酸ナトリウムとしては、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、1号ケイ酸ナトリウム、2号ケイ酸ナトリウム、3号ケイ酸ナトリウム、4号ケイ酸ナトリウムなどが知られ、ケイ素のモル比を数十まで高めた高モルケイ酸ナトリウムも市販されている。   As sodium silicate, sodium orthosilicate, sodium metasilicate, No. 1 sodium silicate, No. 2 sodium silicate, No. 3 sodium silicate, No. 4 sodium silicate, etc. are known, and the molar ratio of silicon is up to several tens. Elevated high mol sodium silicate is also commercially available.

上記のケイ酸ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウムを、それぞれ水と任意の比率で混合することにより、任意の濃度の溶液を得ることができる。光電変換半導体層50中に1×1015 atoms/cm3以上のナトリウムイオン、リチウムイオンあるいはカリウムイオンを含むようにするためには、塗布液の濃度、形成する塗布膜の膜厚、後述する塗布後の熱処理温度を適宜調整することにより行うことができ、例えば、形成する塗布膜の膜厚としては、10nm〜1μmの範囲に調整することが好ましい。水の添加量を変更することにより塗布液の粘度を調整し、適切な塗布条件を定めることができる。塗布液を基板上に塗布する方法としては特に限定はなく、例えば、ドクターブレード法、ワイヤーバー法、グラビア法、スプレー法、ディップコート法、スピンコート法、キャピラリーコート法等の手法を用いることができる。 By mixing the sodium silicate, lithium silicate, and potassium silicate with water at an arbitrary ratio, a solution having an arbitrary concentration can be obtained. In order for the photoelectric conversion semiconductor layer 50 to contain sodium ions, lithium ions or potassium ions of 1 × 10 15 atoms / cm 3 or more, the concentration of the coating solution, the film thickness of the coating film to be formed, and the coating described later It can carry out by adjusting later heat processing temperature suitably, for example, as a film thickness of the coating film to form, it is preferable to adjust in the range of 10 nm-1 micrometer. By changing the amount of water added, the viscosity of the coating solution can be adjusted to determine appropriate coating conditions. There is no particular limitation on the method for applying the coating liquid on the substrate, and for example, a doctor blade method, a wire bar method, a gravure method, a spray method, a dip coating method, a spin coating method, a capillary coating method, or the like may be used. it can.

なお、アルカリ金属ケイ酸塩層のケイ酸リチウム、ケイ酸カリウムおよびケイ酸ナトリウムは、作製時の供給源が必ずしもケイ酸リチウム、ケイ酸カリウムおよびケイ酸ナトリウムである必要はない。例えばアルカリ金属ケイ酸塩層がケイ酸リチウムとケイ酸ナトリウムを含む場合には、ケイ酸リチウムと水酸化ナトリウムあるいは、水酸化リチウムとケイ酸ナトリウムとを、アルカリ金属ケイ酸塩層がケイ酸カリウムとケイ酸ナトリウムを含む場合には、水酸化カリウムとケイ酸ナトリウムあるいは、ケイ酸カリウムと水酸化ナトリウムとを、それぞれ水と任意の比率で混合することによっても、ケイ酸リチウムとケイ酸ナトリウムあるいはケイ酸カリウムとケイ酸ナトリウムを含むアルカリ金属ケイ酸塩層を作製することができる。また、供給源として、それぞれ、リチウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩を添加してもよい。例えば、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、リン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物などが用いられる。   Note that the lithium silicate, potassium silicate, and sodium silicate of the alkali metal silicate layer do not necessarily need to have lithium silicate, potassium silicate, and sodium silicate as the supply source during production. For example, when the alkali metal silicate layer contains lithium silicate and sodium silicate, lithium silicate and sodium hydroxide, or lithium hydroxide and sodium silicate, and the alkali metal silicate layer is potassium silicate. And sodium silicate, potassium silicate and sodium silicate, or potassium silicate and sodium hydroxide can be mixed with water at an arbitrary ratio, respectively, and lithium silicate and sodium silicate or An alkali metal silicate layer comprising potassium silicate and sodium silicate can be made. Moreover, you may add lithium salt, potassium salt, and sodium salt as a supply source, respectively. For example, nitrates, sulfates, acetates, phosphates, chlorides, bromides, iodides and the like are used.

ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム以外のアルカリ金属ケイ酸塩の塗布液は、所望のアルカリ金属の硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、リン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物などを、ケイ酸ナトリウム溶液に対して添加することによって簡便に得ることができる。   Coating solutions for alkali metal silicates other than lithium silicate, potassium silicate, and sodium silicate include desired alkali metal nitrates, sulfates, acetates, phosphates, chlorides, bromides, iodides, etc. It can be easily obtained by adding to a sodium silicate solution.

アルカリ金属ケイ酸塩水溶液に、ホウ素を含む化合物、またはリンを含む化合物を添加してもよい。これらを添加することにより、さらにMo成膜適性と発電効率を向上させることができる。詳細は必ずしも明らかではないが、ホウ素またはリンが、アルカリ金属ケイ酸塩に添加されることによって、ガラスのミクロな構造が変化し、ガラス中でのアルカリ金属イオンの安定性が向上するために、アルカリ金属イオンの遊離が抑制され、Mo成膜適性が向上し、発電効率が向上するものと推定される。   A compound containing boron or a compound containing phosphorus may be added to the aqueous alkali metal silicate solution. By adding these, the suitability for Mo film formation and the power generation efficiency can be further improved. Although details are not necessarily clear, the addition of boron or phosphorus to the alkali metal silicate changes the microstructure of the glass and improves the stability of the alkali metal ions in the glass. It is presumed that the release of alkali metal ions is suppressed, the suitability of Mo film formation is improved, and the power generation efficiency is improved.

ホウ素源としては、ホウ酸、四ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩が好ましく挙げられる。
リン源としては、リン酸、ペルオキソリン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、二リン酸、三リン酸、ポリリン酸、シクロ-三リン酸、シクロ-四リン酸、二ホスホン酸、およびこれらの塩、などがあり、例えば、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素リチウム、リン酸アンモニウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カルシウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸二水素アンモニウム、ピロリン酸ナトリウム、三リン酸ナトリウムなどが好ましく挙げられる。
Preferred examples of the boron source include borates such as boric acid and sodium tetraborate.
Phosphoric acid, peroxophosphoric acid, phosphonic acid, phosphinic acid, diphosphoric acid, triphosphoric acid, polyphosphoric acid, cyclo-triphosphoric acid, cyclo-tetraphosphoric acid, diphosphonic acid, and their salts, For example, lithium phosphate, sodium phosphate, potassium phosphate, lithium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, sodium hydrogen phosphate, calcium hydrogen phosphate, ammonium hydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, phosphoric acid Preferred examples include sodium dihydrogen, calcium dihydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, sodium pyrophosphate, sodium triphosphate and the like.

塗布液を基板上に塗布した後、熱処理を行うことによりアルカリ金属ケイ酸塩層を作製することができる。熱重量分析、および昇温脱ガス分析の手法を用いて発明者らが脱水温度を測定したところ、脱水は200℃〜300℃程度で起こることがわかった。200℃よりも低温では、塗布液を十分に乾燥させることができず、耐水性の高いアルカリ金属ケイ酸塩層が形成されないため、好ましくない。また、300℃以下の熱処理では、アルカリ金属ケイ酸塩層の残留水分が多く、大気中の二酸化炭素などと反応して表面に炭酸塩などの不純物が形成したり、Mo電極スパッタ時にモリブデン酸ナトリウムなどが生成したり、といった問題が発生する。したがって、熱処理温度は、200℃以上が好ましく、300℃以上がさらに好ましく、400℃以上が特に好ましい。   An alkali metal silicate layer can be prepared by applying a coating solution on a substrate and then performing a heat treatment. When the inventors measured the dehydration temperature using the techniques of thermogravimetric analysis and temperature-programmed degassing analysis, it was found that dehydration occurred at about 200 ° C to 300 ° C. A temperature lower than 200 ° C. is not preferable because the coating solution cannot be sufficiently dried and an alkali metal silicate layer having high water resistance is not formed. In addition, in the heat treatment at 300 ° C. or lower, the alkali metal silicate layer has a large amount of residual moisture and reacts with carbon dioxide in the atmosphere to form impurities such as carbonate on the surface, or sodium molybdate during Mo electrode sputtering. Or other problems occur. Accordingly, the heat treatment temperature is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher, and particularly preferably 400 ° C. or higher.

このようなより高温での熱処理を実施することから、本発明の光電変換素子に用いられる基板10は、アルミニウムと異種金属を複合し、アルミニウム表面に陽極酸化皮膜を形成したクラッド基板を用いることが好ましい。クラッド基板については後述するが、400℃以上の高温でも、陽極酸化皮膜のクラックなどが発生せず、高い耐熱性を有していることが知られている。また、基板をあらかじめ300℃以上で熱処理することによって陽極酸化皮膜に圧縮応力を付与することができ、さらに耐熱性を向上させ、絶縁性の長期信頼性を確保できることが知られている。この処理をアルカリ金属ケイ酸塩層の塗布後に実施することにより、アルカリ金属ケイ酸塩層の脱水に必要な熱処理と、陽極酸化皮膜の圧縮応力化に必要な熱処理を兼ねることが可能である。
一方で、600℃を超える温度では、アルカリ金属ケイ酸塩のガラス転移温度を超えるため好ましくない。
Since the heat treatment is performed at a higher temperature, the substrate 10 used in the photoelectric conversion element of the present invention is a clad substrate in which aluminum and a different metal are combined and an anodized film is formed on the aluminum surface. preferable. As will be described later, the clad substrate is known to have high heat resistance without cracking of the anodized film even at a high temperature of 400 ° C. or higher. It is also known that compressive stress can be applied to the anodized film by heat-treating the substrate at 300 ° C. or higher in advance, heat resistance can be further improved, and long-term reliability of insulation can be ensured. By performing this treatment after the application of the alkali metal silicate layer, it is possible to perform both the heat treatment necessary for dehydration of the alkali metal silicate layer and the heat treatment necessary for increasing the compressive stress of the anodized film.
On the other hand, a temperature exceeding 600 ° C. is not preferable because it exceeds the glass transition temperature of the alkali metal silicate.

熱処理後のアルカリ金属ケイ酸塩層の厚さは0.01〜2μm、好ましくは0.05〜1.5μm、さらには0.1〜1μmであることが好ましい。アルカリ金属ケイ酸塩層の厚さが2μmよりも厚くなると、熱処理時のアルカリ金属ケイ酸塩の収縮量が大きくなってクラックが発生しやすくなるため、好ましくない。   The thickness of the alkali metal silicate layer after the heat treatment is 0.01 to 2 μm, preferably 0.05 to 1.5 μm, more preferably 0.1 to 1 μm. If the thickness of the alkali metal silicate layer is greater than 2 μm, the amount of shrinkage of the alkali metal silicate during the heat treatment increases and cracks are likely to occur, which is not preferable.

アルカリ金属ケイ酸塩層30に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンは、光電変換半導体層50が設けられた後、数百℃に加熱されることによって、移動に必要な活性化エネルギーが充分に与えられ、これによってこれらのイオンが、上層である下部電極40を経由して光電変換層に拡散し、光電変換半導体層50をリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンとを含むものとなる。   The lithium ions or potassium ions and sodium ions contained in the alkali metal silicate layer 30 are heated to several hundred degrees C. after the photoelectric conversion semiconductor layer 50 is provided. The ions are sufficiently supplied, and these ions are diffused into the photoelectric conversion layer via the lower electrode 40 which is the upper layer, so that the photoelectric conversion semiconductor layer 50 contains lithium ions or potassium ions and sodium ions. .

ナトリウムと、リチウムまたはカリウムの添加方法は、その他、以下のような手法が挙げられる。1)裏面電極上に、ナトリウムとリチウムまたはカリウム含有化合物層を形成した後、CIGSのプリカーサ層を形成した後に、セレン雰囲気またはセレン化水素雰囲気等で熱処理することにより、CIGS中にナトリウムと、リチウムまたはカリウムを添加する手法、2)裏面電極上にCIGSのプリカーサ層を形成し、このプリカーサ層上に、ナトリウムとリチウムまたはカリウム含有化合物層を形成させた後に、セレン雰囲気またはセレン化水素雰囲気等で熱処理することにより、CIGS中にナトリウムと、リチウムまたはカリウムを添加する手法がある。   Other methods for adding sodium and lithium or potassium include the following methods. 1) After forming a sodium and lithium or potassium-containing compound layer on the back electrode, and after forming a CIGS precursor layer, heat treatment is performed in a selenium atmosphere or hydrogen selenide atmosphere, so that sodium and lithium in CIGS Alternatively, a method of adding potassium, 2) forming a CIGS precursor layer on the back electrode, and forming a sodium and lithium or potassium-containing compound layer on the precursor layer, followed by a selenium atmosphere or a hydrogen selenide atmosphere There is a method of adding sodium and lithium or potassium into CIGS by heat treatment.

1)、2)いずれの手法も、プリカーサ層をセレン雰囲気またはセレン化水素雰囲気等で熱処理してCIGSを成膜する際に、プリカーサ層の下部または上部に存在する、ナトリウムとリチウムまたはカリウム含有化合物層から、熱拡散によりCIGS中にナトリウムと、リチウムまたはカリウムを添加することに特徴がある。熱処理温度は450〜550℃程度が好ましい。これらの手法は、CIGSの組成調整が比較的容易であるという特徴をもつ。本発明のように、ナトリウムと、リチウムまたはカリウムに、特に好ましい濃度領域を有する場合は、これらの手法を用いれば、プリカーサ層に対する、ナトリウムと、リチウムまたはカリウム含有化合物の量を制御することによって、ナトリウムと、リチウムまたはカリウムの添加量を調整することができる。なお、上記のセレン化は、硫化であってもよい。この場合、ナトリウムと、リチウムまたはカリウムが添加されたCu(In, Ga)S化合物が生成する。また、セレン化と硫化を組み合わせた成膜手法により、Cu(In, Ga)(S,Se)化合物を形成してもよい。   1) and 2) In both methods, when a precursor layer is heat-treated in a selenium atmosphere or a hydrogen selenide atmosphere to form a CIGS film, sodium and lithium or a potassium-containing compound that is present below or above the precursor layer From the layer, it is characterized by adding sodium and lithium or potassium into CIGS by thermal diffusion. The heat treatment temperature is preferably about 450 to 550 ° C. These techniques have the feature that the composition adjustment of CIGS is relatively easy. As in the present invention, when sodium and lithium or potassium have particularly preferable concentration ranges, by using these techniques, by controlling the amount of sodium and lithium or potassium-containing compound relative to the precursor layer, The addition amount of sodium and lithium or potassium can be adjusted. The selenization may be sulfurization. In this case, a Cu (In, Ga) S compound to which sodium and lithium or potassium are added is generated. In addition, a Cu (In, Ga) (S, Se) compound may be formed by a film forming method combining selenization and sulfurization.

ナトリウムとリチウムまたはカリウム含有化合物層の形成方法としては、例えば、以下がある。その第一は、ナトリウムおよびリチウム含有水溶液またはナトリウムおよびカリウム含有水溶液を、1)の手法においては裏面電極、2)の手法においてはCIGSのプリカーサ層に接触させて、ナトリウムと、リチウムまたはカリウム含有化合物層を形成する。これらの水溶液は、四ホウ酸ナトリウム1 0 水和物、硫化ナトリウム9 水和物、硫酸ナトリウムアルミニウム1 2 水和物、モリブデン酸ナトリウムなどから選ばれるナトリウム金属含有水溶液に、リチウム化合物またはカリウム化合物を添加すればよい。ナトリウム含有水溶液は、その他、ナトリウムの硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物などでもよい。リチウム化合物またはカリウム化合物は、リチウムまたはカリウムの硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物などが用いられる。   Examples of the method for forming the sodium and lithium or potassium-containing compound layer include the following. First, a sodium and lithium-containing aqueous solution or a sodium and potassium-containing aqueous solution is brought into contact with the back electrode in the method 1) and the CIGS precursor layer in the method 2). Form a layer. These aqueous solutions are prepared by adding a lithium compound or a potassium compound to a sodium metal-containing aqueous solution selected from sodium tetraborate 10 hydrate, sodium sulfide 9 hydrate, sodium aluminum sulfate 12 hydrate, sodium molybdate and the like. What is necessary is just to add. The sodium-containing aqueous solution may be sodium nitrate, sulfate, phosphate, silicate, chloride, bromide, iodide and the like. As the lithium compound or potassium compound, lithium or potassium nitrate, sulfate, phosphate, silicate, fluoride, chloride, bromide, iodide or the like is used.

より詳細には、ナトリウム化合物としてはNa247・10H2O、Na2S・9H2O、Na2SeO3・5H2O、Na2TeO3・5HO、Na2SO3・7H2O、AlNa(SO4・12H2O、NaCl、
カリウム化合物としてはK2TeO3・3H2O、K2Al24・3H2O、AlK(SO42・12H2O、KOH、KF、K2SeO3、K2TeO3、KCl、K2[CuCl4(H2O)2]、KBr、KBH4、K223・nH2O、K225、K227、KF・2H2O、KF・HF、K2TiF6、K247・4H2O、KHSO4、KI、
リチウム化合物としてはLi247・3H2O、Li247、LiCl、LiBr・H2O、LiF、Li2SO4・H2Oを挙げることができる。
More specifically, Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O as a sodium compound, Na 2 S · 9H 2 O , Na 2 SeO 3 · 5H 2 O, Na 2 TeO 3 · 5H 2 O, Na 2 SO 3 7H 2 O, AlNa (SO 4 ) 2 · 12H 2 O, NaCl,
Examples of potassium compounds include K 2 TeO 3 .3H 2 O, K 2 Al 2 O 4 .3H 2 O, AlK (SO 4 ) 2 · 12H 2 O, KOH, KF, K 2 SeO 3 , K 2 TeO 3 , KCl. K 2 [CuCl 4 (H 2 O) 2 ], KBr, KBH 4 , K 2 S 2 O 3 .nH 2 O, K 2 S 2 O 5 , K 2 S 2 O 7 , KF · 2H 2 O, KF · HF, K 2 TiF 6 , K 2 B 4 O 7 · 4H 2 O, KHSO 4 , KI,
Examples of the lithium compound include Li 2 B 4 O 7 .3H 2 O, Li 2 B 4 O 7 , LiCl, LiBr · H 2 O, LiF, and Li 2 SO 4 · H 2 O.

なお、ナトリウムと、リチウムまたはカリウム含有化合物層はプリカーサと反応して見かけ上消滅する。そのため、CIGS中には、当該化合物層に含まれていた他の元素が混入する場合があるが、性能に与える影響は特段ない。CIGS中に含まれる他の元素としては、アルミニウム、硫黄、モリブデン、ホウ素、等がある。   The sodium and lithium or potassium-containing compound layer reacts with the precursor and disappears apparently. Therefore, CIGS may contain other elements contained in the compound layer, but there is no particular influence on the performance. Examples of other elements contained in CIGS include aluminum, sulfur, molybdenum, and boron.

その第二は、蒸着法等によって、ナトリウムと、リチウムまたはカリウム含有化合物層を形成する手法。ナトリウム源、リチウム源、カリウム源としては、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物などが用いられる。   The second is a method of forming a lithium and potassium-containing compound layer by vapor deposition or the like. As the sodium source, lithium source, and potassium source, fluoride, chloride, bromide, iodide and the like are used.

さらには、複数の添加手法を組み合わせてもよいし、添加元素ごとに異なる添加手法を併用してもよい。例えば、基板にソーダライムガラスを用いた場合には、CIGS成膜時に、基板からナトリウムイオンが拡散し、CIGSにナトリウムを添加することができる。したがって、リチウムまたはカリウム含有化合物層を、裏面電極上またはCIGSのプリカーサ層上に形成し、セレン雰囲気で熱処理することによって、ナトリウムをソーダライムガラス基板から拡散させるとともに、リチウムまたはカリウムを、リチウムまたはカリウム含有化合物層から拡散させることによって、ナトリウムおよびリチウムまたはカリウムが添加されたCIGS層を形成することができる。
ナトリウム含有化合物と、リチウム含有化合物またはカリウム含有化合物の添加方法としては、非特許文献1に記載された方法を適用することもできる。
Furthermore, a plurality of addition methods may be combined, or different addition methods may be used in combination for each additive element. For example, when soda lime glass is used for the substrate, sodium ions diffuse from the substrate during CIGS film formation, and sodium can be added to CIGS. Therefore, a lithium or potassium-containing compound layer is formed on the back electrode or CIGS precursor layer and heat-treated in a selenium atmosphere, thereby diffusing sodium from the soda lime glass substrate and lithium or potassium to lithium or potassium. By diffusing from the containing compound layer, a CIGS layer to which sodium and lithium or potassium are added can be formed.
As a method for adding the sodium-containing compound and the lithium-containing compound or the potassium-containing compound, the method described in Non-Patent Document 1 can be applied.

基板10としては、セラミックス基板(無アルカリガラス、石英ガラス、アルミナなど)、金属基板(ステンレス、チタン箔、シリコンなど)、高分子基板(ポリイミドなど)を問わず用いることができる。耐熱性・軽量性の観点からは、金属基板が好ましい。とりわけ、陽極酸化により金属基板表面上に生成する金属酸化膜が絶縁体となる材料を利用することができる。具体的には、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、マグネシウム(Mg)、銅(Cu)、ニオブ(Nb)およびタンタル(Ta)の中から選ばれる少なくとも1つの金属を含有する基板、あるいは上記金属の合金が好ましい。特に、アルミニウム、ステンレスまたは鉄鋼板の片面あるいは両面をアルミニウム板で一体化したクラッド材が陽極酸化の形成が簡易であること、耐久性が高いという観点からより好ましい。両面をアルミニウム板で挟んだ一体化したクラッド材の場合、アルミニウムと酸化膜(Al23)との熱膨張係数差に起因した基板の反り、及びこれによる膜剥がれ等を抑制することができるため、より好ましい。 As the substrate 10, a ceramic substrate (such as non-alkali glass, quartz glass, or alumina), a metal substrate (such as stainless steel, titanium foil, or silicon), or a polymer substrate (such as polyimide) can be used. From the viewpoint of heat resistance and light weight, a metal substrate is preferable. In particular, a material in which a metal oxide film generated on the surface of a metal substrate by anodic oxidation becomes an insulator can be used. Specifically, at least selected from aluminum (Al), iron (Fe), zirconium (Zr), titanium (Ti), magnesium (Mg), copper (Cu), niobium (Nb) and tantalum (Ta). A substrate containing one metal or an alloy of the above metals is preferred. In particular, a clad material in which one or both surfaces of aluminum, stainless steel, or steel plate are integrated with an aluminum plate is more preferable from the viewpoint of easy formation of anodization and high durability. In the case of an integrated clad material with both surfaces sandwiched between aluminum plates, it is possible to suppress substrate warpage due to the difference in thermal expansion coefficient between aluminum and the oxide film (Al 2 O 3 ), and film peeling due to this. Therefore, it is more preferable.

基板は、必要に応じて洗浄処理・研磨平滑化処理等、例えば付着している圧延油を除く脱脂工程、アルミニウム板の表面のスマットを溶解するデスマット処理工程、アルミニウム板の表面を粗面化する粗面化処理工程が施されたものを用いることが好ましい。   For the substrate, cleaning treatment / polishing smoothing treatment, if necessary, for example, a degreasing step for removing the adhering rolling oil, a desmut treatment step for dissolving the smut on the surface of the aluminum plate, and roughening the surface of the aluminum plate It is preferable to use one subjected to a roughening treatment step.

陽極酸化により形成された陽極酸化膜20は、陽極酸化により複数の細孔を有する絶縁性酸化膜が形成されたものであり、これによって高い絶縁性が確保される。陽極酸化は基板10を陽極とし陰極と共に電解質に浸漬させ、陽極陰極間に電圧を印加することで実施することができる。陰極としてはカーボンやアルミニウム等が使用される。   The anodic oxide film 20 formed by anodic oxidation is obtained by forming an insulating oxide film having a plurality of pores by anodic oxidation, thereby ensuring high insulation. Anodization can be performed by immersing the substrate 10 as an anode in an electrolyte together with a cathode, and applying a voltage between the anode and the cathode. Carbon, aluminum, or the like is used as the cathode.

陽極酸化条件は使用する電解質の種類にもより、特に制限されない。条件としては例えば、電解質濃度0.1〜2mol/L、液温5〜80℃、電流密度0.005〜0.60A/cm2、電圧1〜200V、電解時間3〜500分の範囲にあれば適当である。電解質としては特に制限されず、硫酸、リン酸、クロム酸、シュウ酸、マロン酸、スルファミン酸、ベンゼンスルホン酸、およびアミドスルホン酸等の酸を、1種又は2種以上含む酸性電解液が好ましく用いられる。かかる電解質を用いる場合、電解質濃度0.2〜1mol/L、液温10〜80℃、電流密度0.05〜0.30A/cm2、および電圧30〜150Vが好ましい。 The anodizing conditions are not particularly limited depending on the type of electrolyte used. Conditions include, for example, an electrolyte concentration of 0.1 to 2 mol / L, a liquid temperature of 5 to 80 ° C., a current density of 0.005 to 0.60 A / cm 2 , a voltage of 1 to 200 V, and an electrolysis time of 3 to 500 minutes. Is appropriate. The electrolyte is not particularly limited, and an acidic electrolytic solution containing one or more acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, oxalic acid, malonic acid, sulfamic acid, benzenesulfonic acid, and amidosulfonic acid is preferable. Used. When such an electrolyte is used, an electrolyte concentration of 0.2 to 1 mol / L, a liquid temperature of 10 to 80 ° C., a current density of 0.05 to 0.30 A / cm 2 , and a voltage of 30 to 150 V are preferable.

陽極酸化膜はバリア層部分とポーラス層部分からなり、ポーラス層部分が室温で圧縮歪みを有するものであることが好ましい。一般にはバリア層は圧縮応力、ポーラス層は引張応力を有しているため、数μm以上の厚膜においては、陽極酸化膜全体が引張応力になることが知られている。一方、前述のクラッド材を用い、例えば後述の加熱処理を実施した場合、圧縮応力を有するポーラス層を作製することができる。そのため、数μm以上の厚膜にしても、陽極酸化膜全体を圧縮応力とすることができ、成膜時の熱膨張差によるクラックの発生がなく、また、室温付近での長期信頼性に優れた絶縁性膜とすることができる。   The anodic oxide film is preferably composed of a barrier layer portion and a porous layer portion, and the porous layer portion has a compressive strain at room temperature. In general, since the barrier layer has compressive stress and the porous layer has tensile stress, it is known that the whole anodic oxide film becomes tensile stress in a thick film of several μm or more. On the other hand, when the above-described clad material is used and, for example, a heat treatment described below is performed, a porous layer having a compressive stress can be produced. Therefore, even if the film thickness is several μm or more, the entire anodic oxide film can be subjected to compressive stress, no cracking occurs due to the difference in thermal expansion during film formation, and long-term reliability near room temperature is excellent. Insulating film can be obtained.

この場合、上記圧縮歪みの大きさは、0.01%以上であることが好ましく、0.05%以上であることがさらに好ましく、0.10%以上であることが特に好ましい。また、0.25%以下であることが好ましい。
圧縮歪みが0.01%未満では、圧縮歪みではあるものの、不充分であり、耐クラック性の効果が得られない。そのため、最終製品形態において曲げ歪みを受けたり、長期にわたって温度サイクルを経たり、外部から衝撃、または応力を受けたりした場合に、絶縁層として形成された陽極酸化膜にクラックが生じて、絶縁性の低下にいたる。
In this case, the magnitude of the compressive strain is preferably 0.01% or more, more preferably 0.05% or more, and particularly preferably 0.10% or more. Moreover, it is preferable that it is 0.25% or less.
When the compressive strain is less than 0.01%, although it is compressive strain, it is insufficient and the effect of crack resistance cannot be obtained. Therefore, when the final product is subjected to bending strain, undergoes a temperature cycle over a long period of time, or receives impact or stress from the outside, cracks occur in the anodized film formed as an insulating layer, resulting in insulating properties. Leading to a decline.

一方、圧縮歪みが大きすぎると、陽極酸化膜が剥離したり、陽極酸化膜に強い圧縮歪みが加わることにより、クラックが発生したり、陽極酸化膜が盛り上がって平坦性が低下したり、剥離したりするため、絶縁性が決定的に低下する。そのため、圧縮歪みは0.25%以下であることが好ましい。
なお、陽極酸化膜のヤング率は、50〜150GPa程度であることが知られており、したがって、上記圧縮応力の大きさは、5〜300MPa程度が好ましい。
On the other hand, if the compressive strain is too large, the anodic oxide film is peeled off or a strong compressive strain is applied to the anodic oxide film, resulting in cracks, rising of the anodic oxide film, lowering the flatness, and peeling. As a result, the insulating property is critically reduced. Therefore, the compressive strain is preferably 0.25% or less.
The Young's modulus of the anodic oxide film is known to be about 50 to 150 GPa. Therefore, the magnitude of the compressive stress is preferably about 5 to 300 MPa.

陽極酸化処理の後、加熱処理を実施してもよい。加熱処理を実施することによって、陽極酸化膜に圧縮応力が付与され、耐クラック性が高まる。よって、耐熱性、絶縁信頼性が向上し、絶縁層つき金属基板としてさらに好適に用いることができるようになる。加熱処理温度は、150℃以上が好ましい。前述のクラッド材を用いた場合、300℃以上での熱処理が好ましい。あらかじめ熱処理を実施しておくことにより、多孔質陽極酸化膜に含まれる水分量を減少させることができ、絶縁性を向上させることができる。   Heat treatment may be performed after the anodizing treatment. By performing the heat treatment, compressive stress is applied to the anodized film, and crack resistance is increased. Therefore, heat resistance and insulation reliability are improved, and the metal substrate with an insulating layer can be more suitably used. The heat treatment temperature is preferably 150 ° C. or higher. When the above clad material is used, heat treatment at 300 ° C. or higher is preferable. By performing the heat treatment in advance, the amount of water contained in the porous anodic oxide film can be reduced, and the insulation can be improved.

従来のアルミニウムのみからなる基板においては、300℃以上での加熱処理を実施すると、アルミニウムが軟化して基板としての機能を喪失したり、アルミニウムと陽極酸化膜の熱膨張率の差によって、陽極酸化膜にクラックが発生して絶縁性を喪失したり、といった問題があったが、アルミニウムと異種金属のクラッド材を用いることによって、300℃以上の温度での加熱が可能になる。   In a conventional substrate made of only aluminum, when heat treatment is performed at 300 ° C. or higher, the aluminum softens and loses its function as a substrate, or anodization occurs due to the difference in thermal expansion coefficient between aluminum and the anodized film. Although there was a problem that the film was cracked and the insulating property was lost, the use of a clad material made of a metal different from aluminum makes it possible to heat at a temperature of 300 ° C. or higher.

陽極酸化膜は水溶液中で形成される酸化被膜であり、固体内部に水分を保持していることが、例えば、「Chemistry Letters Vol.34,No.9,(2005)p.1286」に記載されているように知られている。この文献と同様の陽極酸化膜の固体NMR測定から、100℃以上で熱処理した場合、陽極酸化膜の固体内部の水分量(OH基)が減少することが認められ、特に200℃以上で顕著である。従って、加熱によりAl−OとAl−OHの結合状態が変化し、応力緩和(アニール効果)が生じているものと推定される。   An anodized film is an oxide film formed in an aqueous solution, and it is described in, for example, “Chemistry Letters Vol. 34, No. 9, (2005) p. 1286” that moisture is retained inside a solid. As is known. From the solid-state NMR measurement of the anodic oxide film as in this document, it was found that the amount of water (OH group) inside the solid of the anodic oxide film decreased when heat-treated at 100 ° C. or higher, particularly at 200 ° C. or higher. is there. Therefore, it is presumed that the combined state of Al—O and Al—OH changes due to heating, and stress relaxation (annealing effect) occurs.

また、発明者らによる陽極酸化膜の脱水量測定から、大部分の脱水は、室温〜300℃程度までで起こることが明らかになっている。陽極酸化膜を絶縁膜として用いようとする場合、含まれる水分量が多いほど、絶縁性が低下するため、300℃以上で熱処理を行うことは、絶縁性を向上させる観点でも極めて有効である。アルミニウムと異種金属のクラッド材を基材として用い、300℃以上の熱処理と組み合わせることによって、アニール効果を効果的に発現させ、従来技術ではなしえない高い圧縮歪みと、少ない含水量を実現できる。これによって、さらに絶縁信頼性の高い光電変換素子用基板を提供することが可能となる。   Further, from the measurement of the amount of dehydration of the anodic oxide film by the inventors, it has been clarified that most dehydration occurs from room temperature to about 300 ° C. When an anodic oxide film is to be used as an insulating film, the greater the amount of moisture contained, the lower the insulating property. Therefore, performing heat treatment at 300 ° C. or higher is extremely effective from the viewpoint of improving the insulating property. By using a clad material of aluminum and a different metal as a base material and combining with a heat treatment at 300 ° C. or higher, an annealing effect can be effectively expressed, and a high compressive strain and a low water content that cannot be achieved by the prior art can be realized. This makes it possible to provide a photoelectric conversion element substrate with higher insulation reliability.

電気絶縁性の観点からは、陽極酸化膜は厚さが3〜50μmであることが好ましい。3μm以上の膜厚を有することによって、絶縁性および室温で圧縮応力を有することによる成膜時の耐熱性、さらに長期の信頼性の両立を図ることができる。
膜厚は、好ましくは5μm以上30μm以下、特に好ましくは5μm以上20μm以下である。
From the viewpoint of electrical insulation, the anodic oxide film preferably has a thickness of 3 to 50 μm. By having a film thickness of 3 μm or more, it is possible to achieve both insulation, heat resistance during film formation by having compressive stress at room temperature, and long-term reliability.
The film thickness is preferably 5 μm or more and 30 μm or less, and particularly preferably 5 μm or more and 20 μm or less.

膜厚が極端に薄い場合、電気絶縁性とハンドリング時の機械衝撃による損傷を防止することができない虞がある。また、絶縁性、耐熱性が急激に低下するとともに、経時劣化も大きくなる。これは、膜厚が薄いことにより、陽極酸化膜表面の凹凸の影響が相対的に大きくなり、クラックの起点となってクラックが入りやすくなったり、アルミニウム中に含まれる金属不純物に由来する陽極酸化膜中の金属析出物、金属間化合物、金属酸化物、空隙の影響が相対的に大きくなって絶縁性が低下したり、陽極酸化膜が外部から衝撃、または応力を受けたときに破断してクラックが入りやすくなったりするためである。結果として、陽極酸化膜が3μmを下回ると、絶縁性が低下するため、可撓性耐熱基板としての用途、またはロールトゥロールでの製造には向かなくなる。   If the film thickness is extremely thin, there is a possibility that damage due to electrical insulation and mechanical shock during handling cannot be prevented. In addition, the insulation and heat resistance are drastically lowered, and deterioration with time is also increased. This is because the influence of the unevenness on the surface of the anodic oxide film becomes relatively large due to the thin film thickness, the crack becomes the starting point of cracks, and the anodic oxidation originates from metal impurities contained in the aluminum. The effect of metal deposits, intermetallic compounds, metal oxides, and voids in the film is relatively large, resulting in a decrease in insulation, and breakage when the anodized film is impacted or stressed from the outside. This is because cracks are likely to occur. As a result, when the anodic oxide film is less than 3 μm, the insulating property is lowered, so that it is not suitable for use as a flexible heat-resistant substrate or for production by roll-to-roll.

また、膜厚が過度に厚い場合には、可撓性が低下する上、陽極酸化に要するコストおよび時間がかかるため好ましくない。また、曲げ耐性や熱歪み耐性が低下する。曲げ耐性が低下する原因は、陽極酸化膜が曲げられた際に、表面とアルミニウム界面での引張応力の大きさが異なるため、断面方向での応力分布が大きくなり、局所的な応力集中が起こりやすくなるためであると推定される。熱歪み耐性が低下する原因は、基材の熱膨張により陽極酸化膜に引張応力がかかった際に、アルミニウムとの界面ほど大きな応力がかかり、断面方向での応力分布が大きくなり、局所的な応力集中が起こりやすくなるためであると推定される。結果として、陽極酸化膜が50μmを超えると、曲げ耐性や熱歪み耐性が低下するため、可撓性耐熱基板としての用途、またはロールトゥロールでの製造には向かなくなる。また、絶縁信頼性も低下する。   On the other hand, an excessively thick film thickness is not preferable because flexibility is lowered and cost and time required for anodization are increased. In addition, bending resistance and thermal strain resistance are reduced. The cause of the decrease in bending resistance is that when the anodized film is bent, the tensile stress at the interface between the surface and the aluminum differs, so the stress distribution in the cross-sectional direction increases and local stress concentration occurs. This is presumed to be easier. The cause of the decrease in thermal strain resistance is that when a tensile stress is applied to the anodized film due to the thermal expansion of the base material, a greater stress is applied to the interface with aluminum, and the stress distribution in the cross-sectional direction increases, resulting in local stress. It is estimated that this is because stress concentration tends to occur. As a result, when the anodic oxide film exceeds 50 μm, bending resistance and thermal strain resistance are lowered, so that it is not suitable for use as a flexible heat-resistant substrate or roll-to-roll production. Also, the insulation reliability is lowered.

本発明の光電変換素子の上記以外の層は公知の方法により適宜設けることができる。
下部電極(裏面電極)40の成分としては特に制限されず、Mo,Cr,W,およびこれらの組合せが好ましく、Mo等が特に好ましい。下部電極(裏面電極)40の膜厚は制限されず、200〜1000nm程度が好ましい。
The layers other than the above of the photoelectric conversion element of the present invention can be appropriately provided by a known method.
The component of the lower electrode (back electrode) 40 is not particularly limited, and Mo, Cr, W, and combinations thereof are preferable, and Mo or the like is particularly preferable. The film thickness of the lower electrode (back electrode) 40 is not limited and is preferably about 200 to 1000 nm.

バッファ層60は特に制限されないが、CdS、ZnS,Zn(S,O)及び/又はZn(S,O,OH)、SnS,Sn(S,O)及び/又はSn(S,O,OH)、InS,In(S,O)及び/又はIn(S,O,OH)等の、Cd,Zn,Sn,Inからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属硫化物を含むことが好ましい。バッファ層40の膜厚は、10nm〜2μmが好ましく、15〜200nmがより好ましい。   The buffer layer 60 is not particularly limited, but CdS, ZnS, Zn (S, O) and / or Zn (S, O, OH), SnS, Sn (S, O) and / or Sn (S, O, OH). A metal sulfide containing at least one metal element selected from the group consisting of Cd, Zn, Sn, and In, such as InS, In (S, O) and / or In (S, O, OH). Is preferred. The thickness of the buffer layer 40 is preferably 10 nm to 2 μm, and more preferably 15 to 200 nm.

透光性導電層(透明電極)70は、光を取り込むと共に、下部電極40と対になって、光電変換層50で生成された電流が流れる電極として機能する層である。透光性導電層70の組成としては特に制限されず、ZnO:Al等のn−ZnO等が好ましい。透光性導電層70の膜厚は特に制限されず、50nm〜2μmが好ましい。
上部電極(グリッド電極)80としては特に制限されず、Al等が挙げられる。上部電極80膜厚は特に制限されず、0.1〜3μmが好ましい。
The translucent conductive layer (transparent electrode) 70 is a layer that captures light and functions as an electrode that is paired with the lower electrode 40 and through which the current generated in the photoelectric conversion layer 50 flows. The composition of the translucent conductive layer 70 is not particularly limited, and n-ZnO such as ZnO: Al is preferable. The film thickness of the translucent conductive layer 70 is not particularly limited, and is preferably 50 nm to 2 μm.
The upper electrode (grid electrode) 80 is not particularly limited, and examples thereof include Al. The film thickness of the upper electrode 80 is not particularly limited and is preferably 0.1 to 3 μm.

本発明の光電変換素子は、太陽電池等に好ましく使用することができる。光電変換素子1に対して必要に応じて、カバーガラス、保護フィルム等を取り付けて、太陽電池とすることができる。
以下、本発明の光電変換素子を実施例によりさらに詳細に説明する。
The photoelectric conversion element of this invention can be preferably used for a solar cell etc. If necessary, a cover glass, a protective film, or the like can be attached to the photoelectric conversion element 1 to form a solar cell.
Hereinafter, the photoelectric conversion element of the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(塗布液の準備)
リチウム供給源(日産化学製、商品名:リチウムシリケート45)、カリウム供給源(富士化学製、商品名:2Kケイ酸カリ)、ナトリウム供給源(昭和化学製、商品名:1号ケイ酸ナトリウム、3号ケイ酸ナトリウム、および、東曹産業製、商品名:4号ケイ酸ナトリウム)、水をそれぞれ表1に示す質量比で混合し、塗布液を調液した。なお、リチウムシリケート45のSiO2/Li2O/水分の質量比は20.1%/2.3%/77.7%、カリウム2号のSiO2/K2O/水分の質量比は、20.9%/9.0%/70.1%であり、ナトリウム供給源のSiO2/Na2O/水分の質量比は表2に示した。
(Preparation of coating solution)
Lithium source (Nissan Chemical, trade name: lithium silicate 45), potassium source (Fuji Chemical, trade name: 2K potassium silicate), sodium source (Showa Chemical, trade name: No. 1 sodium silicate, No. 3 sodium silicate and Tosoh Sangyo Co., Ltd., trade name: No. 4 sodium silicate) and water were mixed at a mass ratio shown in Table 1 to prepare a coating solution. In addition, the mass ratio of SiO 2 / Li 2 O / water of the lithium silicate 45 is 20.1% / 2.3% / 77.7%, and the mass ratio of SiO 2 / K 2 O / water of potassium 2 is It was 20.9% / 9.0% / 70.1%, and the mass ratio of SiO 2 / Na 2 O / water content of the sodium source is shown in Table 2.

(実施例1〜4および比較例1〜3)
3cm角の無アルカリガラス基板上に上記で調整した塗布液を表3に示すように塗布し、基板に対して450℃で30分間熱処理を行った。熱処理後、DCスパッタにて、基板上にMoを厚さ800nm形成した。このMo電極上にCIGS太陽電池を成膜した。なお、本実施例では、蒸着源として高純度銅とインジウム(純度99.9999%)、高純度Ga(純度99.999%)、高純度Se(純度99.999%)の粒状原材料を用いた。基板温度モニターとして、クロメル−アルメル熱電対を用いた。主真空チャンバーを10-6Torr(1.3×10-3Pa)まで真空排気した後、各蒸発源からの蒸着レートを制御して、最高基板温度530℃の製膜条件で、膜厚約1.8μmのCIGS薄膜を製膜した。続いてバッファ層として、CdS薄膜を90nm程度溶液成長法で堆積し、その上に、透明導電膜のZnO:A1膜をDCスパッタ法で厚さ0.6μmで形成した。最後に上部電極として、Alグリッド電極を蒸着法で形成し太陽電池セルを作製した。
(Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3)
The coating solution prepared above was applied onto a 3 cm square alkali-free glass substrate as shown in Table 3, and the substrate was heat-treated at 450 ° C. for 30 minutes. After the heat treatment, Mo was formed to a thickness of 800 nm on the substrate by DC sputtering. A CIGS solar cell was formed on the Mo electrode. In this embodiment, granular raw materials of high-purity copper and indium (purity 99.9999%), high-purity Ga (purity 99.999%), and high-purity Se (purity 99.999%) were used as the evaporation source. . A chromel-alumel thermocouple was used as a substrate temperature monitor. After the main vacuum chamber is evacuated to 10 −6 Torr (1.3 × 10 −3 Pa), the deposition rate from each evaporation source is controlled, and the film thickness is about 530 ° C. under the film forming conditions. A 1.8 μm CIGS thin film was formed. Subsequently, a CdS thin film of about 90 nm was deposited as a buffer layer by a solution growth method, and a ZnO: A1 film of a transparent conductive film was formed thereon with a thickness of 0.6 μm by a DC sputtering method. Finally, an Al grid electrode was formed as an upper electrode by a vapor deposition method to produce a solar battery cell.

(実施例5および6)
3cm角の無アルカリガラス基板上に、DCスパッタにてMoを厚さ800nm形成した。表3に示す塗布液AまたはBを塗布し、100℃で乾燥させた。その後、DCスパッタにて、Cu−Ga合金層およびIn層からなるプリカーサを成膜した。さらに、基板をH2Se雰囲気で最高温度500℃の条件で熱処理し、膜厚約1.8μmのCIGS薄膜を製膜した。続いてバッファ層として、CdS薄膜を90nm程度溶液成長法で堆積し、その上に、透明導電膜のZnO:A1膜をDCスパッタ法で厚さ0.6μmで形成した。最後に上部電極として、Alグリッド電極を蒸着法で形成し太陽電池セルを作製した。
(Examples 5 and 6)
On a 3 cm square non-alkali glass substrate, Mo was formed to a thickness of 800 nm by DC sputtering. The coating liquid A or B shown in Table 3 was applied and dried at 100 ° C. Thereafter, a precursor composed of a Cu—Ga alloy layer and an In layer was formed by DC sputtering. Furthermore, the substrate was heat-treated in a H 2 Se atmosphere at a maximum temperature of 500 ° C. to form a CIGS thin film having a thickness of about 1.8 μm. Subsequently, a CdS thin film of about 90 nm was deposited as a buffer layer by a solution growth method, and a ZnO: A1 film of a transparent conductive film was formed thereon with a thickness of 0.6 μm by a DC sputtering method. Finally, an Al grid electrode was formed as an upper electrode by a vapor deposition method to produce a solar battery cell.

(実施例7、8)
3cm角の無アルカリガラス基板上に、DCスパッタにてMoを厚さ800nm形成した。DCスパッタにて、Cu−Ga合金層およびIn層からなるプリカーサを成膜した。その後、表3に示す塗布液AまたはBを塗布し、100℃で乾燥させた。さらに、基板をH2Se雰囲気で最高温度500℃の条件で熱処理し、膜厚約1.8μmのCIGS薄膜を製膜した。続いてバッファ層として、CdS薄膜を90nm程度溶液成長法で堆積し、その上に、透明導電膜のZnO:A1膜をDCスパッタ法で厚さ0.6μmで形成した。最後に上部電極として、Alグリッド電極を蒸着法で形成し太陽電池セルを作製した。
(Examples 7 and 8)
On a 3 cm square non-alkali glass substrate, Mo was formed to a thickness of 800 nm by DC sputtering. A precursor made of a Cu—Ga alloy layer and an In layer was formed by DC sputtering. Then, the coating liquid A or B shown in Table 3 was applied and dried at 100 ° C. Furthermore, the substrate was heat-treated in a H 2 Se atmosphere at a maximum temperature of 500 ° C. to form a CIGS thin film having a thickness of about 1.8 μm. Subsequently, a CdS thin film of about 90 nm was deposited as a buffer layer by a solution growth method, and a ZnO: A1 film of a transparent conductive film was formed thereon with a thickness of 0.6 μm by a DC sputtering method. Finally, an Al grid electrode was formed as an upper electrode by a vapor deposition method to produce a solar battery cell.

(発電効率の測定)
作製した太陽電池セル(面積0.5cm2)に、Air Mass(AM)=1.5、100mW/cm2の擬似太陽光を照射して、エネルギー変換効率を測定した。実施例、比較例の光電変換素子について、それぞれ、8個のサンプルを作製した。各光電変換素子について上記条件で光電変換効率を測定し、その中での最高値を各実施例、比較例の光電変換素子の変換効率とした。
(Measurement of power generation efficiency)
The solar cell thus produced (area 0.5 cm 2 ) was irradiated with simulated sunlight of Air Mass (AM) = 1.5 and 100 mW / cm 2 to measure energy conversion efficiency. About the photoelectric conversion element of an Example and a comparative example, 8 samples were produced, respectively. For each photoelectric conversion element, the photoelectric conversion efficiency was measured under the above conditions, and the maximum value among them was defined as the conversion efficiency of the photoelectric conversion element of each example and comparative example.

(アルカリ金属イオン濃度の測定)
実施例および比較例の光電変換素子について、光電変換層(CIGS層)のアルカリ金属イオン濃度を測定した。濃度の測定は、SIMS(二次イオン質量分析計)を用いた。測定のための一次イオン種はCs+とし、加速電圧は5.0kVとした。光電変換層(CIGS層)中のアルカリ金属イオン濃度は厚さ方向に分布を持つが、積分し平均値を導出し、この平均値をアルカリ金属イオンの評価に用いた。
(Measurement of alkali metal ion concentration)
About the photoelectric conversion element of an Example and a comparative example, the alkali metal ion density | concentration of the photoelectric converting layer (CIGS layer) was measured. The concentration was measured using SIMS (secondary ion mass spectrometer). The primary ion species for measurement was Cs + and the acceleration voltage was 5.0 kV. The alkali metal ion concentration in the photoelectric conversion layer (CIGS layer) has a distribution in the thickness direction, but is integrated to derive an average value, and this average value is used for evaluation of the alkali metal ions.

実施例および比較例の塗布液の種類、ナトリウム濃度、リチウムまたはカリウム濃度、発電効率の測定結果を表4に示す。   Table 4 shows the measurement results of the types of coating solutions, sodium concentration, lithium or potassium concentration, and power generation efficiency in Examples and Comparative Examples.

表4に示すように、Naイオンを含まず、LiイオンまたはKイオンのみを含む比較例2や3では発電効率は低かった。一方で、Naイオンに加えてLiイオンまたはKイオンを含む実施例1〜8では発電効率は顕著に大きくなった。Naイオンに加えてLiイオンまたはKイオンを含む実施例と、LiイオンまたはKイオンを含まずNaイオンのみを含む比較例1とでは、Naイオンのみを比べると、その濃度はほぼ同じであり、LiイオンまたはKイオンはNaイオンに比べて含有量が低く、LiイオンまたはKイオンは微量であるにもかかわらず、リチウムイオンまたはKイオンの存在が光電変換効率の向上に大きく寄与していることがわかる。   As shown in Table 4, the power generation efficiency was low in Comparative Examples 2 and 3 that did not contain Na ions and contained only Li ions or K ions. On the other hand, in Examples 1 to 8 containing Li ions or K ions in addition to Na ions, the power generation efficiency was significantly increased. In the example containing Li ion or K ion in addition to Na ion and Comparative Example 1 containing only Na ion but not Li ion or K ion, the concentration is almost the same when comparing only Na ion, The presence of lithium ions or K ions greatly contributes to the improvement of photoelectric conversion efficiency even though the content of Li ions or K ions is lower than that of Na ions and the amount of Li ions or K ions is very small. I understand.

1 光電変換素子
10 基板
20 陽極酸化膜
30 アルカリ供給層
40 下部電極(裏面電極)
50 光電変換半導体層
60 バッファ層
70 透光性導電層(透明電極)
80 上部電極(グリッド電極)
1 Photoelectric Conversion Element 10 Substrate 20 Anodized Film 30 Alkali Supply Layer 40 Lower Electrode (Back Electrode)
50 Photoelectric conversion semiconductor layer 60 Buffer layer 70 Translucent conductive layer (transparent electrode)
80 Upper electrode (grid electrode)

Claims (10)

基板上に下部電極と光電変換半導体層と上部電極とが順次積層された光電変換素子であって、前記光電変換半導体層の主成分がIb族元素とIIIb族元素とVIb族元素とからなる少なくとも1種のカルコパイライト構造の化合物半導体であり、前記光電変換半導体層中に、リチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンとを含むことを特徴とする光電変換素子。   A photoelectric conversion element in which a lower electrode, a photoelectric conversion semiconductor layer, and an upper electrode are sequentially stacked on a substrate, wherein a main component of the photoelectric conversion semiconductor layer is composed of at least an Ib group element, an IIIb group element, and a VIb group element A photoelectric conversion element, which is a compound semiconductor having one kind of chalcopyrite structure, wherein the photoelectric conversion semiconductor layer contains lithium ions or potassium ions and sodium ions. 前記光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンのそれぞれの含有量が1×1015atoms/cm3以上であることを特徴とする請求項1記載の光電変換素子。 2. The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein each content of lithium ions or potassium ions and sodium ions contained in the photoelectric conversion semiconductor layer is 1 × 10 15 atoms / cm 3 or more. 前記含有量が1×1017atoms/cm3以上であることを特徴とする請求項2記載の光電変換素子。 The photoelectric conversion element according to claim 2, wherein the content is 1 × 10 17 atoms / cm 3 or more. 前記光電変換半導体層中に含まれるリチウムイオンまたはカリウムイオンと、ナトリウムイオンが、前記基板と前記下部電極との間に形成されたアルカリ供給層から供給されたものであることを特徴とする請求項1、2または3記載の光電変換素子。   The lithium ion or potassium ion and sodium ion contained in the photoelectric conversion semiconductor layer are supplied from an alkali supply layer formed between the substrate and the lower electrode. The photoelectric conversion element according to 1, 2 or 3. 前記光電変換半導体層の主成分が、
Cu及びAgからなる群より選択された少なくとも1種のIb族元素と、
Al,Ga及びInからなる群より選択された少なくとも1種のIIIb族元素と、
S,Se,及びTeからなる群から選択された少なくとも1種のVIb族元素とからなる少なくとも1種の化合物半導体であることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の光電変換素子。
The main component of the photoelectric conversion semiconductor layer is
At least one group Ib element selected from the group consisting of Cu and Ag;
At least one group IIIb element selected from the group consisting of Al, Ga and In;
5. The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element is at least one compound semiconductor comprising at least one VIb group element selected from the group consisting of S, Se, and Te. .
前記基板が金属基板であることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の光電変換素子。   The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the substrate is a metal substrate. 前記金属基板の表面に陽極酸化アルミニウム皮膜を形成したものであることを特徴とする請求項6記載の光電変換素子。   The photoelectric conversion element according to claim 6, wherein an anodized aluminum film is formed on the surface of the metal substrate. 前記金属基板がアルミニウム、ステンレスまたは鉄鋼板の片面あるいは両面をアルミニウム板で一体化したクラッド材であることを特徴とする請求項7記載の光電変換素子。   8. The photoelectric conversion element according to claim 7, wherein the metal substrate is a clad material in which one or both surfaces of aluminum, stainless steel, or steel plate are integrated with an aluminum plate. 前記陽極酸化アルミニウム皮膜がポーラス型陽極酸化アルミニウム皮膜であって、該ポーラス型陽極酸化アルミニウム皮膜が圧縮応力を有することを特徴とする請求項8記載の光電変換素子。   The photoelectric conversion element according to claim 8, wherein the anodized aluminum film is a porous type anodized aluminum film, and the porous type anodized aluminum film has a compressive stress. 請求項1〜9いずれか1項記載の光電変換素子を備えたことを特徴とする太陽電池。   A solar cell comprising the photoelectric conversion element according to claim 1.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014156597A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 Jx日鉱日石金属株式会社 Compound semiconductor single crystals for photoelectric conversion elements, photoelectric conversion element, and production method for compound semiconductor single crystals for photoelectric conversion elements
WO2014196256A1 (en) * 2013-06-03 2014-12-11 独立行政法人産業技術総合研究所 Optical element and method for manufacturing same
EP2876694A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-27 Samsung SDI Co., Ltd. Solar cell
WO2015166669A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 日東電工株式会社 Cigs semiconductor layer, method for manufacturing same, and cigs photoelectric conversion device in which said method is used
JP2016127140A (en) * 2014-12-26 2016-07-11 ソーラーフロンティア株式会社 Method of manufacturing solar cell
WO2017043596A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 ソーラーフロンティア株式会社 Photoelectric conversion element
JP2020176301A (en) * 2019-04-18 2020-10-29 三井化学株式会社 Electrode for hydrogen generation and manufacturing method of electrode for hydrogen generation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064925A (en) * 1996-08-21 1998-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compound semiconductor thin film, its manufacturing method and solar cell
JP2010283342A (en) * 2009-05-08 2010-12-16 Fujifilm Corp Al BASE MATERIAL, METAL SUBSTRATE WITH INSULATING LAYER USING THE SAME, SEMICONDUCTOR ELEMENT, AND SOLAR CELL
JP5000779B1 (en) * 2011-04-05 2012-08-15 富士フイルム株式会社 Substrate for photoelectric conversion element with molybdenum electrode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064925A (en) * 1996-08-21 1998-03-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compound semiconductor thin film, its manufacturing method and solar cell
JP2010283342A (en) * 2009-05-08 2010-12-16 Fujifilm Corp Al BASE MATERIAL, METAL SUBSTRATE WITH INSULATING LAYER USING THE SAME, SEMICONDUCTOR ELEMENT, AND SOLAR CELL
JP5000779B1 (en) * 2011-04-05 2012-08-15 富士フイルム株式会社 Substrate for photoelectric conversion element with molybdenum electrode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014018983; Shogo Ishizuka et al: 'Flexible Cu(In,Ga)Se2 solar cells fabricated using alkali-silicate glass thin layers as an alkali so' JOURNAL OF RENEWABLE AND SUSTAINABLE ENERGY vol.1, 20081106, pp.013102-1 - 013102-8 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014156597A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 Jx日鉱日石金属株式会社 Compound semiconductor single crystals for photoelectric conversion elements, photoelectric conversion element, and production method for compound semiconductor single crystals for photoelectric conversion elements
US9362431B2 (en) 2013-03-29 2016-06-07 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Compound semiconductor single crystal ingot for photoelectric conversion devices, photoelectric conversion device, and production method for compound semiconductor single crystal ingot for photoelectric conversion devices
WO2014196256A1 (en) * 2013-06-03 2014-12-11 独立行政法人産業技術総合研究所 Optical element and method for manufacturing same
JP6015994B2 (en) * 2013-06-03 2016-10-26 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Optical element and manufacturing method thereof
EP2876694A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-27 Samsung SDI Co., Ltd. Solar cell
WO2015166669A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 日東電工株式会社 Cigs semiconductor layer, method for manufacturing same, and cigs photoelectric conversion device in which said method is used
JP2016127140A (en) * 2014-12-26 2016-07-11 ソーラーフロンティア株式会社 Method of manufacturing solar cell
WO2017043596A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 ソーラーフロンティア株式会社 Photoelectric conversion element
JP2020176301A (en) * 2019-04-18 2020-10-29 三井化学株式会社 Electrode for hydrogen generation and manufacturing method of electrode for hydrogen generation
JP7320775B2 (en) 2019-04-18 2023-08-04 三井化学株式会社 Hydrogen generating electrode and method for producing hydrogen generating electrode

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