JP2013512306A5

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Publication number: JP2013512306A5
Application number: JP2012541070A
Authority: JP
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2013-05-30

Description

次に、透明な導電層をＣｄＳ層上に堆積させ、完成デバイスの性能を１太陽照射下で試験した。得られたＪ−Ｖ曲線を図４に示す。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
１．ａ）液体媒体と、
ｂ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｃ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｄ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含む組成物であって、
前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、前記組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が約２：１：１：４である、組成物。
２．前記銅含有カルコゲニドが、Ｃｕ2Ｓ、ＣｕＳ、Ｃｕ2Ｓｅ、ＣｕＳｅ、Ｃｕ2ＳｎＳ3、Ｃｕ4ＳｎＳ4、およびＣｕ2ＳｎＳｅ3からなる群から選択される、前記１に記載の組成物。
３．前記スズ含有カルコゲニドが、ＳｎＳ2、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＳｅ2、Ｃｕ2ＳｎＳ3、Ｃｕ4ＳｎＳ4、およびＣｕ2ＳｎＳｅ3からなる群から選択される、前記１に記載の組成物。
４．前記亜鉛含有カルコゲニドが、ＺｎＳまたはＺｎＳｅである、前記１に記載の組成物。
５．前記コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子が、アルキルアミン、アルキルチオール、トリアルキルホスフィンオキシド、トリアルキルホスフィン、アルキルホスホン酸、ポリビニルピロリドン、ポリカルボキシレート、ポリホスフェート、ポリアミン、ピリジン、アルキルピリジン、システインおよび／またはヒスチジン残基を含むペプチド、エタノールアミン、シトレート、チオグリコール酸、オレイン酸、およびポリエチレングリコールからなる群から選択される有機安定剤を含む、前記１に記載の組成物。
６．前記コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子が、アルキルアミン、アルキルチオール、トリアルキルホスフィンオキシド、トリアルキルホスフィン、アルキルホスホン酸、ポリビニルピロリドン、ポリカルボキシレート、ポリホスフェート、ポリアミン、ピリジン、アルキルピリジン、システインおよび／またはヒスチジン残基を含むペプチド、エタノールアミン、シトレート、チオグリコール酸、オレイン酸、およびポリエチレングリコールからなる群から選択される有機安定剤を含む、前記１に記載の組成物。
７．前記コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子が、アルキルアミン、アルキルチオール、トリアルキルホスフィンオキシド、トリアルキルホスフィン、アルキルホスホン酸、ポリビニルピロリドン、ポリカルボキシレート、ポリホスフェート、ポリアミン、ピリジン、アルキルピリジン、システインおよび／またはヒスチジン残基を含むペプチド、エタノールアミン、シトレート、チオグリコール酸、オレイン酸、およびポリエチレングリコールからなる群から選択される有機安定剤を含む、前記１に記載の組成物。
８．前記液体媒体が、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、ピリジン、ヘキサン、へプタン、オクタン、アセトン、２−ブタノン、メチルエチルケトン、水、およびアルコールからなる群から選択される、前記１に記載の組成物。
９．添加剤を組成物の全重量に基づいて１重量％までさらに含み、前記添加物がナトリウム塩、元素硫黄または元素セレンである、前記１に記載の組成物。
１０．ａ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｂ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｃ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含む混合物を液体媒体中に分散させる工程を含む方法であって、前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が約２：１：１：４である、方法。
１１．前記液体媒体が、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、ピリジン、ヘキサン、へプタン、オクタン、アセトン、２−ブタノン、メチルエチルケトン、水、およびアルコールからなる群から選択される、前記１０に記載の方法。
１２．分散体を基材上に堆積させる工程を含む方法であって、前記分散体が、
ａ）液体媒体と、
ｂ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｃ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｄ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含み、前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が約２：１：１：４である、方法。
１３．前記液体媒体が、トルエン、クロロホルム、ジクロロメタン、ピリジン、ヘキサン、へプタン、オクタン、アセトン、２−ブタノン、メチルエチルケトン、水、およびアルコールからなる群から選択される、前記１２に記載の方法。
１４．前記基材が、ガラス、金属、またはポリマー基材、モリブデンがコートされたソーダ石灰ガラス、モリブデンがコートされたポリイミドフィルム、およびナトリウム化合物の層をさらに含むモリブデンがコートされたポリイミドフィルムからなる群から選択される、前記１２に記載の方法。
１５．前記液体媒体を除去して、コートされた基材を形成する工程をさらに含む、前記１２に記載の方法。
１６．前記カルコゲニドが硫化物であり、前記方法が、前記コートされた基材を加熱してＣＺＴＳフィルムを前記基材上に形成する工程をさらに含む、前記１５に記載の方法。
１７．前記カルコゲニドがセレン化物であり、前記方法が、前記コートされた基材を加熱してＣＺＴＳｅフィルムを前記基材上に形成する工程をさらに含む、前記１５に記載の方法。
１８．前記カルコゲニドが硫化物とセレン化物との混合物であり、前記方法が、前記コートされた基材を加熱してＣＺＴＳ／Ｓｅフィルムを前記基材上に形成する工程をさらに含む、前記１５に記載の方法。
１９．ａ）光電池基材を組成物でコートする工程であって、前記組成物が、
ｉ）液体媒体と、
ｉｉ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｉｉｉ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｉｖ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含み、
前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、前記組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が、コートされた基材を形成するために約２：１：１：４である工程と、
ｂ）前記コートされた光電池基材を４００℃〜６００℃の温度において加熱して、アニールされたＣＺＴＳ／Ｓｅ薄フィルムを前記光電池基材上に形成する工程と、
ｃ）任意選択により工程ａ）およびｂ）を繰り返して所望の厚さのＣＺＴＳ／Ｓｅフィルムを形成する工程と、
ｄ）緩衝層を前記ＣＺＴＳ／Ｓｅ層上に堆積させる工程と、
ｅ）上部接触層を前記緩衝層上に堆積させる工程とを含む、光電池を形成するための方法。

Claims

ａ）液体媒体と、
ｂ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｃ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｄ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含む組成物であって、
前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、前記組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が約２：１：１：４である、組成物。
ａ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｂ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｃ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含む混合物を液体媒体中に分散させる工程を含む方法であって、前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が約２：１：１：４である、方法。
分散体を基材上に堆積させる工程を含む方法であって、前記分散体が、
ａ）液体媒体と、
ｂ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｃ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｄ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含み、前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が約２：１：１：４である、方法。
ａ）光電池基材を組成物でコートする工程であって、前記組成物が、
ｉ）液体媒体と、
ｉｉ）コートされた銅含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｉｉｉ）コートされたスズ含有カルコゲニドナノ粒子と、
ｉｖ）コートされた亜鉛含有カルコゲニドナノ粒子とを含み、
前記カルコゲニドが硫化物またはセレン化物であり、前記組成物のＣｕ：Ｚｎ：Ｓｎ：（Ｓ＋Ｓｅ）のモル比が、コートされた基材を形成するために約２：１：１：４である工程と、
ｂ）前記コートされた光電池基材を４００℃〜６００℃の温度において加熱して、アニールされたＣＺＴＳ／Ｓｅ薄フィルムを前記光電池基材上に形成する工程と、
ｃ）任意選択により工程ａ）およびｂ）を繰り返して所望の厚さのＣＺＴＳ／Ｓｅフィルムを形成する工程と、
ｄ）緩衝層を前記ＣＺＴＳ／Ｓｅ層上に堆積させる工程と、
ｅ）上部接触層を前記緩衝層上に堆積させる工程とを含む、光電池を形成するための方法。