JP2014236137A - Photoelectric element - Google Patents

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深野　達雄
Tatsuo Fukano
達雄 深野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric element including a novel buffer layer with a wide bandgap, high conversion efficiency of a short wavelength region, and a wide wavelength region having high conversion efficiency.SOLUTION: A photoelectric element comprises a light absorbing layer and a buffer layer provided adjacent to the light absorbing layer and composed of an AlGaN (0≤x≤0.1) film. The light absorbing layer is preferably a p-type semiconductor film composed of a chalcogen compound or a p-type semiconductor film having chalcogen compound particles as a component.

Description

本発明は、光電素子に関し、さらに詳しくは、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜からなるバッファ層を備えた光電素子に関する。 The present invention relates to a photoelectric device, and more particularly to a photoelectric device including a buffer layer made of an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film.

光電素子とは、光量子のエネルギーを何らかの物理現象を介して電気的信号に変換（光電変換）することが可能な素子をいう。太陽電池は、光電素子の一種であり、太陽光線の光エネルギーを電気エネルギーに効率よく変換することができる。   A photoelectric element refers to an element that can convert photon energy into an electrical signal (photoelectric conversion) through some physical phenomenon. A solar cell is a kind of photoelectric element, and can efficiently convert light energy of sunlight into electric energy.

太陽電池に用いられる半導体としては、単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＣｄＴｅ、ＣｕＩｎ1-xＧａxＳｅ2（ＣＩＧＳ）、Ｃｕ2ＺｎＳｎＳ4（ＣＺＴＳ）などが知られている。
これらの中でも、ＣＩＧＳやＣＺＴＳに代表されるカルコゲナイト系の化合物は、光吸収係数が大きいので、低コスト化に有利な薄膜化が可能である。特に、ＣＺＴＳは、太陽電池に適したバンドギャップエネルギー（１．４〜１．５ｅＶ）を持ち、しかも、環境負荷元素や希少元素を含まないという特徴がある。 The semiconductor used in solar cells, monocrystalline Si, polycrystalline Si, amorphous Si, GaAs, InP, CdTe, CuIn 1-x Ga x Se 2 (CIGS), Cu 2 ZnSnS 4 (CZTS) such as is known Yes.
Among these, chalcogenite-based compounds represented by CIGS and CZTS have a large light absorption coefficient, so that a thin film advantageous for cost reduction is possible. In particular, CZTS has a band gap energy (1.4 to 1.5 eV) suitable for a solar cell, and is characterized by not containing an environmental load element or a rare element.

ＣＩＧＳやＣＺＴＳを光吸収層として用いる太陽電池において、バッファ層が必須である。バッファ層は、光吸収層と窓層の間に成膜され、バンドプロファイル及びヘテロ界面の調整のために必要と推測されている。バッファ層の成膜には、溶液成長（Chemical Bath Deposition、ＣＢＤ）法が用いられる場合が多く、この系において、ＣｄＳが用いられる場合が多い。   In a solar cell using CIGS or CZTS as a light absorption layer, a buffer layer is essential. The buffer layer is formed between the light absorption layer and the window layer, and is presumed to be necessary for adjusting the band profile and the heterointerface. In order to form a buffer layer, a solution growth (Chemical Bath Deposition, CBD) method is often used, and CdS is often used in this system.

また、ＣｄＳ以外の材料からなるバッファ層についても、幾つか提案がなされている。
例えば、特許文献１には、ＣｕＩｎＳｅ2、ＣｕＩｎＧａＳｅ2等からなる光吸収層に適したバッファ層として、インジウムガリウム窒化膜（ＩｎxＧａ1-xＮ（０＜ｘ＜１））が開示されている。
同文献には、
（１）インジウムガリウム窒化膜は、蒸着温度を３００〜６００℃に維持しながらガリウム、インジウム及び窒素の比率を調節して形成することができる点、及び、
（２）インジウムガリウム窒化膜は、組成比によってエネルギバンドギャップを容易に調節することができる点、
が記載されている。 Some proposals have also been made for buffer layers made of materials other than CdS.
For example, Patent Document 1 discloses an indium gallium nitride film (In x Ga 1-x N (0 <x <1)) as a buffer layer suitable for a light absorption layer made of CuInSe 2 , CuInGaSe 2, or the like. Yes.
In the same document,
(1) The indium gallium nitride film can be formed by adjusting the ratio of gallium, indium and nitrogen while maintaining the deposition temperature at 300 to 600 ° C., and
(2) The indium gallium nitride film can easily adjust the energy band gap depending on the composition ratio,
Is described.

インジウムガリウム窒化膜は、ｘが小さくなるほど、バンドギャップは大きくなる。しかしながら、インジウムガリウム窒化膜は、ｘを制御したとしても、そのバンドギャップは相対的に狭い。また、成膜温度が３００〜６００℃と高いため、インジウムガリウム窒化膜をバッファ層として用いる場合には、バッファ層以外の構成要素には、成膜温度に耐えうる耐熱性が必要となる。さらに、特許文献１には、太陽電池の具体例がないため、インジウムガリウム窒化膜のＣｄＳに対する優位性が不明である。   The band gap of the indium gallium nitride film increases as x decreases. However, the band gap of the indium gallium nitride film is relatively narrow even if x is controlled. In addition, since the film formation temperature is as high as 300 to 600 ° C., when an indium gallium nitride film is used as the buffer layer, the components other than the buffer layer are required to have heat resistance that can withstand the film formation temperature. Furthermore, since there is no specific example of the solar cell in Patent Document 1, the superiority of the indium gallium nitride film over CdS is unknown.

特開２０１１−００３８７７号公報JP 2011-003877 A

本発明が解決しようとする課題は、バンドギャップが広い新規なバッファ層を備えた光電素子を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、短波長領域の変換効率が高く、かつ、変換効率の高い波長域が広い新規なバッファ層を備えた光電素子を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a photoelectric device including a novel buffer layer having a wide band gap.
Another object of the present invention is to provide a photoelectric device including a novel buffer layer having high conversion efficiency in a short wavelength region and a wide wavelength region having high conversion efficiency.

上記課題を解決するために本発明に係る光電素子は、
光吸収層と、
前記光吸収層に隣接して設けられた、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜からなるバッファ層と
を備えていることを要旨とする。
前記ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、アモルファスでも良い。 In order to solve the above problems, the photoelectric device according to the present invention is
A light absorbing layer;
And a buffer layer made of an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film provided adjacent to the light absorption layer.
The Al x Ga 1-x N film may be amorphous.

ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、
（１）ｎ型半導体で、従来のバッファ層に比べてバンドギャップが広い、
（２）伝導帯下端がある種の光吸収層の伝導帯下端に近い、
（３）キャリア密度が光吸収層より低い、
（４）ｘを変化させることで、伝導帯下端のポテンシャルを上下に調整することができる、
（５）ｘを変化させることで、バンドギャップを調整できる、
等の特徴がある。ここで、「ポテンシャル」とは、真空準位を原点として、そこからのエネルギー差を表す。ポテンシャルが高いとは、、真空準位からのエネルギー差が小さいことを、ポテンシャルが低いとは、真空準位からのエネルギー差が大きいことを表す。
そのため、ＡｌxＧａ1-xＮ膜を光電素子のバッファ層として使用すると、短波長領域の変換効率が向上し、変換効率の高い波長域も拡がる。また、ｘを変化させることで、種々の光吸収層に対するバッファ層として使用することができる。 Al x Ga 1-x N film is
(1) An n-type semiconductor with a wider band gap than a conventional buffer layer.
(2) The lower end of the conduction band is close to the lower end of the conduction band of a certain light absorption layer.
(3) The carrier density is lower than that of the light absorption layer.
(4) The potential at the bottom of the conduction band can be adjusted up and down by changing x.
(5) The band gap can be adjusted by changing x.
There are features such as. Here, the “potential” represents an energy difference from the vacuum level as the origin. High potential means that the energy difference from the vacuum level is small, and low potential means that the energy difference from the vacuum level is large.
Therefore, when an Al x Ga 1-x N film is used as a buffer layer of a photoelectric element, the conversion efficiency in the short wavelength region is improved, and the wavelength region having a high conversion efficiency is also expanded. Moreover, it can be used as a buffer layer for various light absorption layers by changing x.

各種の材料からなるバッファ層を用いたＣＺＴＳ薄膜太陽電池の規格化された外部量子効率の分光特性である。It is the spectral characteristic of the normalized external quantum efficiency of the CZTS thin film solar cell using the buffer layer which consists of various materials.

以下に、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１． 光電素子］
本発明に係る光電素子は、
光吸収層と、
前記光吸収層に隣接して設けられた、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜からなるバッファ層と
を備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
[1. Photoelectric element]
The photoelectric element according to the present invention is
A light absorbing layer;
And a buffer layer made of an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film provided adjacent to the light absorption layer.

［１．１． 光吸収層］
光吸収層を構成する材料は、特に限定されない。高い変換効率を得るためには、光吸収層を構成する材料は、以下の条件を満たす材料が好ましい。
（１）そのバンドギャップが、バッファ層を構成する材料より小さい。
（２）その伝導帯下端が、バッファ層を構成する材料の伝導帯下端に近い。
ここで、「伝導帯下端に近い」とは、バッファ層を構成する伝導帯下端のポテンシャルが、光吸収層を構成する材料の伝導帯下端のポテンシャルとほぼ同じか、それより高い方に０．５ｅＶ程度の範囲にあることをいう。 [1.1. Light absorption layer]
The material which comprises a light absorption layer is not specifically limited. In order to obtain high conversion efficiency, the material constituting the light absorption layer is preferably a material that satisfies the following conditions.
(1) The band gap is smaller than the material constituting the buffer layer.
(2) The conduction band lower end is close to the conduction band lower end of the material constituting the buffer layer.
Here, “close to the bottom of the conduction band” means that the potential of the bottom of the conduction band constituting the buffer layer is approximately the same as or higher than the potential of the bottom of the conduction band of the material constituting the light absorption layer. It means being in the range of about 5 eV.

本発明において、バッファ層として用いられるＡｌxＧａ1-xＮ膜は、ＣｄＳに比べてバンドギャップが広い。そのため、本発明は、バッファ層としてＣｄＳが用いられていた従来の光電素子に対してそのまま適用することができる。また、このような光電素子に対して本発明を適用することによって、変換効率が向上する。 In the present invention, the Al x Ga 1-x N film used as the buffer layer has a wider band gap than CdS. Therefore, the present invention can be applied as it is to a conventional photoelectric element in which CdS is used as a buffer layer. Moreover, conversion efficiency improves by applying this invention with respect to such a photoelectric element.

光吸収層を構成する材料としては、例えば、
（１）カルコゲン化合物、
（２）窒化物、
などがある。
これらの中でも、カルコゲン化合物からなるｐ型半導体膜、又は、カルコゲン化合物粒子を構成要素とするｐ型半導体膜は、光吸収層として好適である。これは、例えば、Ｉｎ、Ｇａ、ＳｎとＳ、Ｓｅを含む、カルコパイライト型、ケステライト型、スタナイト型結晶構造を持つ物質の場合、伝導帯下端を構成する電子状態は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎの５ｓ軌道とＳの３ｐ又はＳｅの４ｐ軌道との反結合状態によって形成されている場合が多く、それらの真空準位からの位置は、その他の元素に大きく影響を受けないためと考えられる。 As a material constituting the light absorption layer, for example,
(1) chalcogen compound,
(2) nitride,
and so on.
Among these, a p-type semiconductor film made of a chalcogen compound or a p-type semiconductor film containing chalcogen compound particles as a constituent element is suitable as a light absorption layer. This is because, for example, in the case of a substance having a chalcopyrite type, kesterite type, or stannite type crystal structure containing In, Ga, Sn and S, Se, the electronic state constituting the lower end of the conduction band is In, Ga, Sn. In many cases, it is formed by an anti-bonding state between the 5s orbital and the S 3p or Se 4p orbital, and the position from the vacuum level is not greatly influenced by other elements.

光吸収層に用いられるカルコゲン化合物としては、例えば、以下のようなものがある。
（１）ＣｄＴｅ。
（２）ＣＩ(Ｓ,Ｓｅ,Ｔｅ)系化合物：
ＣｕＩｎＳ2、ＣｕＩｎＳｅ2、Ｃｕ(Ｉｎ,Ｇａ)(Ｓ,Ｓｅ)2、(Ａｇ,Ｃｕ)ＩｎＳ2、
(Ａｇ,Ｃｕ)ＩｎＳｅ2、(Ａｇ,Ｃｕ)(Ｉｎ,Ｇａ)(Ｓ,Ｓｅ)2、ＣｕＩｎＴｅ2、
ＣｕＩｎ(Ｓｅ,Ｔｅ)2、Ｃｕ(Ｉｎ,Ｇａ)Ｔｅ2、Ｃｕ(Ｉｎ,Ｇａ)(Ｓｅ,Ｔｅ)2、
(Ａｇ,Ｃｕ)ＩｎＴｅ2、(Ａｇ,Ｃｕ)Ｉｎ(Ｓｅ,Ｔｅ)2、(Ａｇ,Ｃｕ)(Ｉｎ,Ｇａ)Ｔｅ2、
(Ａｇ,Ｃｕ)(Ｉｎ,Ｇａ)(Ｓｅ,Ｔｅ)2。
（３）ＣｕＳｎＳ3、ＣｕＳｎ(Ｓ,Ｓｅ)3、Ｃｕ(Ｓｎ,Ｇｅ)Ｓ3、
Ｃｕ(Ｓｎ,Ｇｅ)(Ｓ,Ｓｅ)3、(Ａｇ,Ｃｕ)ＳｎＳ3、(Ａｇ,Ｃｕ)Ｓｎ(Ｓ,Ｓｅ)3、
(Ａｇ,Ｃｕ)(Ｓｎ,Ｇｅ)(Ｓ,Ｓｅ)3。 Examples of the chalcogen compound used in the light absorption layer include the following.
(1) CdTe.
(2) CI (S, Se, Te) compounds:
CuInS 2 , CuInSe 2 , Cu (In, Ga) (S, Se) 2 , (Ag, Cu) InS 2 ,
(Ag, Cu) InSe 2 , (Ag, Cu) (In, Ga) (S, Se) 2 , CuInTe 2 ,
CuIn (Se, Te) 2 , Cu (In, Ga) Te 2 , Cu (In, Ga) (Se, Te) 2 ,
(Ag, Cu) InTe 2 , (Ag, Cu) In (Se, Te) 2 , (Ag, Cu) (In, Ga) Te 2 ,
(Ag, Cu) (In, Ga) (Se, Te) 2 .
(3) CuSnS 3 , CuSn (S, Se) 3 , Cu (Sn, Ge) S 3 ,
Cu (Sn, Ge) (S, Se) 3 , (Ag, Cu) SnS 3 , (Ag, Cu) Sn (S, Se) 3 ,
(Ag, Cu) (Sn, Ge) (S, Se) 3 .

（４）ＣＺＴ(Ｓ,Ｓｅ)系化合物：
Ｃｕ2ＺｎＳｎＳ4、Ｃｕ2ＺｎＳｎ(Ｓ,Ｏ)4、Ｃｕ2ＺｎＳｎＳｅ4、
Ｃｕ2ＺｎＳｎ(Ｓｅ,Ｏ)4、Ｃｕ2ＺｎＳｎ(Ｓ,Ｓｅ)4、Ｃｕ2ＺｎＳｎ(Ｓ,Ｓｅ,Ｏ)4、
Ｃｕ2Ｚｎ(Ｓｎ,Ｇｅ)Ｓ4、Ｃｕ2Ｚｎ(Ｓｎ,Ｇｅ)Ｓｅ4、
Ｃｕ2Ｚｎ(Ｇｅ,Ｓｎ)(Ｓ,Ｓｅ)4、(Ａｇ,Ｃｕ)2ＺｎＳｎＳ4、
(Ａｇ,Ｃｕ)2ＺｎＳｎＳe4、(Ａｇ,Ｃｕ)2ＺｎＳｎ(Ｓ,Ｓe)4、
(Ａｇ,Ｃｕ)2Ｚｎ(Ｓｎ,Ｇｅ)Ｓ4、(Ａｇ,Ｃｕ)2Ｚｎ(Ｓｎ,Ｇｅ)Ｓｅ4、
(Ａｇ,Ｃｕ)2Ｚｎ(Ｇｅ,Ｓｎ)(Ｓ,Ｓｅ)4。
（５）Ｃｕ2-xＳ、ＳｎＳ、ＳｎＳ2、ＦｅＳ2。 (4) CZT (S, Se) compounds:
Cu 2 ZnSnS 4 , Cu 2 ZnSn (S, O) 4 , Cu 2 ZnSnSe 4 ,
Cu 2 ZnSn (Se, O) 4 , Cu 2 ZnSn (S, Se) 4 , Cu 2 ZnSn (S, Se, O) 4 ,
Cu 2 Zn (Sn, Ge) S 4 , Cu 2 Zn (Sn, Ge) Se 4 ,
Cu 2 Zn (Ge, Sn) (S, Se) 4 , (Ag, Cu) 2 ZnSnS 4 ,
(Ag, Cu) 2 ZnSnSe 4 , (Ag, Cu) 2 ZnSn (S, Se) 4 ,
(Ag, Cu) 2 Zn (Sn, Ge) S 4 , (Ag, Cu) 2 Zn (Sn, Ge) Se 4 ,
(Ag, Cu) 2 Zn (Ge, Sn) (S, Se) 4 .
(5) Cu 2-x S, SnS, SnS 2 , FeS 2 .

これらの中でもＣＺＴ(Ｓ,Ｓｅ)系化合物は、光吸収層の材料として好適である。
ここで、「ＣＺＴ(Ｓ,Ｓｅ)系化合物」とは、Ｃｕ2ＺｎＳｎ(Ｓ,Ｓｅ)4をベースとする半導体をいう。このような元素を含む化合物半導体は、ｐ型半導体である。 Among these, CZT (S, Se) -based compounds are suitable as a material for the light absorption layer.
Here, “CZT (S, Se) -based compound” refers to a semiconductor based on Cu 2 ZnSn (S, Se) 4 . A compound semiconductor containing such an element is a p-type semiconductor.

本発明において、「ＣＺＴ(Ｓ,Ｓｅ)系化合物」というときは、化学量論組成の化合物だけでなく、すべての不定比化合物、あるいは、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、並びに、Ｓ及び／又はＳｅを主成分とするすべての化合物が含まれる。
ＣＺＴ(Ｓ,Ｓｅ)系化合物は、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、並びに、Ｓ及び／又はＳｅのみからなるものでも良く、あるいは、これらに加えて、他のカルコゲン元素や各種のドーパントや不可避的不純物などがさらに含まれていても良い。 In the present invention, the term “CZT (S, Se) -based compound” means not only a compound having a stoichiometric composition but also all non-stoichiometric compounds, or Cu, Zn, Sn, and S and / or Se. All compounds with the main component are included.
The CZT (S, Se) -based compound may be composed of Cu, Zn, Sn, and S and / or Se alone, or in addition to these, other chalcogen elements, various dopants, unavoidable impurities, etc. May be further included.

ＣＺＴ(Ｓ,Ｓｅ)系化合物に含まれる主成分元素の元素比は、特に限定されるものではなく、目的に応じて任意に選択することができる。高い変換効率を得るためには、Ｃｕの比率は、化学量論組成よりも僅かに小さいことが好ましい。
具体的には、Ｃｕ／（Ｚｎ＋Ｓｎ）比（原子比）は、０．６９〜０．９９が好ましく、さらに好ましくは０．８〜０．９である。
また、Ｚｎ／Ｓｎ比は、１．０１〜１．５０が好ましく、さらに好ましくは、１．１５〜１．３５である。 The element ratio of the main component elements contained in the CZT (S, Se) -based compound is not particularly limited and can be arbitrarily selected according to the purpose. In order to obtain high conversion efficiency, it is preferable that the ratio of Cu is slightly smaller than the stoichiometric composition.
Specifically, the Cu / (Zn + Sn) ratio (atomic ratio) is preferably 0.69 to 0.99, and more preferably 0.8 to 0.9.
The Zn / Sn ratio is preferably 1.01-1.50, more preferably 1.15-1.35.

［１．２． バッファ層］
バッファ層は、光吸収層に隣接して設けられる。
「隣接して設けられる」とは、バッファ層と光吸収層とが接していることをいい、バッファ層膜と光吸収層膜、バッファ層膜と光吸収層粒子、バッファ層粒子と光吸収層膜、バッファ層粒子と光吸収層粒子が接しているものなどでも良い。 [1.2. Buffer layer]
The buffer layer is provided adjacent to the light absorption layer.
“Provided adjacent” means that the buffer layer and the light absorption layer are in contact with each other. The buffer layer film and the light absorption layer film, the buffer layer film and the light absorption layer particle, the buffer layer particle and the light absorption layer A film, a buffer layer particle and a light absorption layer particle may be in contact with each other.

本発明において、バッファ層には、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜が用いられる。この点が、従来とは異なる。
ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、Ａｌのドープ量（ｘ）に応じて伝導帯下端のポテンシャルが変化する。従って、ｘは、０以上であれば良い。
一方、ｘが大きくなりすぎると、伝導帯下端のポテンシャルが適切な値から大きく外れ、かえって光電素子の変換効率が低下する。従って、ｘは、０．１以下である必要がある。 In the present invention, an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film is used for the buffer layer. This point is different from the conventional one.
In the Al x Ga 1-x N film, the potential at the lower end of the conduction band changes according to the Al doping amount (x). Therefore, x may be 0 or more.
On the other hand, if x becomes too large, the potential at the lower end of the conduction band deviates greatly from an appropriate value, and on the contrary, the conversion efficiency of the photoelectric element decreases. Therefore, x needs to be 0.1 or less.

バッファ層の最適なｘは、これと組み合わせて用いられる光吸収層の材料に応じて異なる。例えば、光吸収層がＣＺＴＳ系化合物からなる場合、ｘは、０≦ｘ≦０．０５が好ましく、さらに好ましくは、０≦ｘ≦０．０１である。   The optimum x of the buffer layer varies depending on the material of the light absorption layer used in combination therewith. For example, when the light absorption layer is made of a CZTS compound, x is preferably 0 ≦ x ≦ 0.05, and more preferably 0 ≦ x ≦ 0.01.

バッファ層は、結晶質のＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜、又は、アモルファスのＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜のいずれであっても良い。 The buffer layer is either a crystalline Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film or an amorphous Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film. May be.

ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、後述するように、種々の方法により製造することができる。その中でも、ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、３００℃以下の温度において成膜されたものが好ましい。３００℃以下の温度で成膜されたＡｌxＧａ1-xＮ膜は、アモルファスとなる場合が多い。また、バッファ層の成膜温度が低くなるほど、その下に形成される層（例えば、光吸収層）の劣化を抑制することができる。そのため、これを光電素子のバッファ層として用いると、高い変換効率が得られる。成膜温度は、さらに好ましくは、２５０℃以下、さらに好ましくは、２００℃以下である。成膜温度が低い場合、ＡｌxＧａ1-xＮ膜はアモルファスになる場合が多いが、これによって機能上の不都合は生じない。 The Al x Ga 1-x N film can be manufactured by various methods as described later. Among them, the Al x Ga 1-x N film is preferably formed at a temperature of 300 ° C. or lower. An Al x Ga 1-x N film formed at a temperature of 300 ° C. or lower is often amorphous. Further, the lower the film formation temperature of the buffer layer, the more the deterioration of the layer (for example, the light absorption layer) formed thereunder can be suppressed. Therefore, when this is used as a buffer layer of a photoelectric element, high conversion efficiency can be obtained. The film formation temperature is more preferably 250 ° C. or less, and further preferably 200 ° C. or less. When the film forming temperature is low, the Al x Ga 1-x N film is often amorphous, but this does not cause functional inconvenience.

［１．３． その他の構成要素］
本発明に係る光電素子は、光吸収層及びバッファ層以外の構成要素をさらに備えていても良い。光電素子のその他の構成については、特に限定されるものではなく、目的に応じて最適な構成を選択することができる。
例えば、光電素子の一種である太陽電池は、基板表面に、下部電極、光吸収層（ｐ型半導体膜）、バッファ層、透明導電膜、及び、表面電極がこの順で形成されている。 [1.3. Other components]
The photoelectric element according to the present invention may further include components other than the light absorption layer and the buffer layer. Other configurations of the photoelectric element are not particularly limited, and an optimal configuration can be selected according to the purpose.
For example, in a solar cell which is a kind of photoelectric element, a lower electrode, a light absorption layer (p-type semiconductor film), a buffer layer, a transparent conductive film, and a surface electrode are formed in this order on a substrate surface.

［１．３．１． 基板］
基板の材料は、特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。
基板の材料としては、例えば、
（１）ガラス（例えば、ＳＬＧ、低アルカリガラス、非アルカリガラス、石英ガラス、Ｎａイオンを注入した石英ガラス、サファイアガラスなど）、
（２）セラミックス（例えば、シリカ、アルミナ、イットリア、ジルコニアなどの酸化物、Ｎａを含む各種セラミックスなど）、
（３）金属（例えば、ステンレス、Ｎａを含むステンレス、Ａｕ、Ｍｏ、Ｔｉなど）
などがある。 [1.3.1. substrate]
The material of the substrate is not particularly limited, and various materials can be used.
As a material of the substrate, for example,
(1) Glass (for example, SLG, low alkali glass, non-alkali glass, quartz glass, quartz glass implanted with Na ions, sapphire glass, etc.),
(2) Ceramics (for example, oxides such as silica, alumina, yttria, zirconia, various ceramics containing Na),
(3) Metal (for example, stainless steel, stainless steel containing Na, Au, Mo, Ti, etc.)
and so on.

［１．３．２． 下部電極］
下部電極は、基板の表面に形成される。下部電極の材料は、特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。
下部電極の材料としては、例えば、Ｍｏ、ＭｏＳｉ2、ステンレス、導電性カーボン、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｂ、ＳｎＯ2：Ｆ、ＳｎＯ2：Ｓｂ、ＺｎＯ：Ｇａ、ＴｉＯ2：Ｎｂなどがある。 [1.3.2. Lower electrode]
The lower electrode is formed on the surface of the substrate. The material of the lower electrode is not particularly limited, and various materials can be used.
As a material of the lower electrode, for example, Mo, MoSi 2 , stainless steel, conductive carbon, In—Sn—O, In—Zn—O, ZnO: Al, ZnO: B, SnO 2 : F, SnO 2 : Sb, There are ZnO: Ga, TiO 2 : Nb, and the like.

［１．３．３． 透明導電膜］
透明導電膜は、バッファ層の表面に形成される。透明導電膜の材料は、特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。
透明導電膜の材料としては、例えば、ＺｎＯ：Ａｌ、ＺｎＯ：Ｇａ（ＧＺＯ）、ＺｎＯ：Ｂ、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ、ＳｎＯ2：Ｓｂ、ＴｉＯ2：Ｎｂなどがある。 [1.3.3. Transparent conductive film]
The transparent conductive film is formed on the surface of the buffer layer. The material of the transparent conductive film is not particularly limited, and various materials can be used.
Examples of the material of the transparent conductive film include ZnO: Al, ZnO: Ga (GZO), ZnO: B, In—Sn—O, In—Zn—O, SnO 2 : Sb, and TiO 2 : Nb.

［１．３．４． 表面電極］
表面電極は、透明導電膜の表面に形成される。表面電極の材料は、特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。
表面電極の材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、又は、これらのいずれか１以上を含む合金などがある。また、このような合金としては、具体的には、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｎｉ合金、Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｃｕ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｔｉ合金、Ａｇ−Ｓｎ合金、Ａｇ−Ｚｎ合金、Ａｇ−Ａｕ合金などがある。 [1.3.4. Surface electrode]
The surface electrode is formed on the surface of the transparent conductive film. The material of the surface electrode is not particularly limited, and various materials can be used.
Examples of the material for the surface electrode include Al, Cu, Ag, Au, and alloys containing any one or more of these. Specific examples of such an alloy include an Al—Ti alloy, an Al—Mg alloy, an Al—Ni alloy, a Cu—Ti alloy, a Cu—Sn alloy, a Cu—Zn alloy, a Cu—Au alloy, and Ag. -Ti alloy, Ag-Sn alloy, Ag-Zn alloy, Ag-Au alloy, and the like.

［１．３．５． 付加的な構成要素］
本発明に係る光電素子は、必要に応じて、上記以外の構成要素をさらに備えていても良い。上記以外の構成要素としては、例えば、各層の間に形成される付加的な層がある。
付加的な層としては、具体的には、
（１）基板と下部電極の接着性を高めるため接着層、
（２）入射した光を反射させ、光吸収層での光吸収効率を高めるため光散乱層であって、光吸収層より表面電極側に形成するもの、
（３）光吸収層より基板側に設けられる光散乱層、
（４）入射した光の窓層での反射量を低減し、光吸収層での光吸収効率を高めるための反射防止層、
などがある。
本発明において、付加的な層の材料は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の材料を用いることができる。 [1.3.5. Additional components]
The photoelectric device according to the present invention may further include components other than those described above as necessary. As a component other than the above, for example, there is an additional layer formed between the layers.
Specifically, as an additional layer,
(1) an adhesive layer for increasing the adhesion between the substrate and the lower electrode;
(2) a light scattering layer for reflecting incident light and increasing light absorption efficiency in the light absorption layer, which is formed on the surface electrode side from the light absorption layer;
(3) a light scattering layer provided on the substrate side from the light absorption layer;
(4) an antireflection layer for reducing the amount of reflection of incident light at the window layer and increasing the light absorption efficiency at the light absorption layer;
and so on.
In the present invention, the material of the additional layer is not particularly limited, and various materials can be used depending on the purpose.

［２． 光電素子の製造方法］
本発明に係る光電素子の製造方法は、
光吸収層を形成する工程と、
前記光吸収層に隣接して、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜からなるバッファ層を形成する工程と
を備えている。 [2. Photoelectric element manufacturing method]
The method for producing a photoelectric device according to the present invention is as follows.
Forming a light absorbing layer;
Forming a buffer layer made of an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film adjacent to the light absorption layer.

［２．１． 光吸収層形成工程］
光吸収層形成工程は、基板表面に必要な構成要素（例えば、下部電極、バッファ層が光吸収層より先に形成される場合にはバッファ層など）を形成した後、基板表面に光吸収層を形成する工程である。
本発明において、光吸収層の形成方法は、特に限定されるものではなく、光吸収層の組成や結晶構造に応じて最適な方法を選択することができる。 [2.1. Light absorption layer forming step]
In the light absorption layer forming step, necessary components (for example, a lower electrode and a buffer layer when the buffer layer is formed before the light absorption layer) are formed on the substrate surface, and then the light absorption layer is formed on the substrate surface. Is a step of forming.
In the present invention, the method for forming the light absorption layer is not particularly limited, and an optimum method can be selected according to the composition and crystal structure of the light absorption layer.

例えば、カルコゲン化合物を主成分とするｐ型半導体膜、又は、カルコゲン化合物を主成分とする粒子を構成要素とするｐ型半導体膜は、
（１）ｐ型半導体膜を構成する金属元素を含む前駆体膜を作製し、
（２）前駆体膜とカルコゲン（特に、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ）の蒸気とを反応させる
ことにより製造することができる。 For example, a p-type semiconductor film whose main component is a chalcogen compound or a p-type semiconductor film whose main component is a particle whose main component is a chalcogen compound is:
(1) A precursor film containing a metal element constituting a p-type semiconductor film is produced,
(2) It can be produced by reacting a precursor film with a vapor of chalcogen (especially S, Se, Te).

光吸収層は、上記以外の方法でも製造することができる。上記以外の光吸収層の形成方法としては、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）法、メッキ法、化学溶液析出（ＣＢＤ）法、電気泳動成膜（ＥＰＤ）法、化学気相成膜（ＣＶＤ）法、スプレー熱分解成膜（ＳＰＤ）法、スクリーン印刷法、スピンコート法、微粒子堆積法などがある。   The light absorption layer can be manufactured by a method other than the above. Other methods for forming the light absorption layer include, for example, sputtering, vacuum deposition, pulsed laser deposition (PLD), plating, chemical solution deposition (CBD), electrophoretic deposition (EPD), chemical Examples include vapor deposition (CVD), spray pyrolysis (SPD), screen printing, spin coating, and fine particle deposition.

［２．２． バッファ層形成工程］
バッファ層形成工程は、光吸収層に隣接して、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜からなるバッファ層を形成する工程である。上述したように、バッファ層と光吸収層とが隣接して形成される限りにおいて、バッファ層は、光吸収層の後に形成しても良く、あるいは、光吸収層の前に形成しても良い。
本発明において、バッファ層の形成方法は、特に限定されるものではなく、バッファ層の組成や結晶構造に応じて最適な方法を選択することができる。 [2.2. Buffer layer forming step]
The buffer layer forming step is a step of forming a buffer layer made of an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film adjacent to the light absorption layer. As described above, as long as the buffer layer and the light absorption layer are formed adjacent to each other, the buffer layer may be formed after the light absorption layer, or may be formed before the light absorption layer. .
In the present invention, the method for forming the buffer layer is not particularly limited, and an optimum method can be selected according to the composition and crystal structure of the buffer layer.

例えば、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜は、Ｇａを含む有機金属化合物（例えば、トリエチルガリウムなど）、及び、必要に応じてＡｌを含む有機金属化合物（例えば、トリメチルアルミニウムなど）を、アルゴン、窒素、及び水素の混合ガスと共に高周波にてプラズマ化し、これらを基板表面に吹きかけることにより製造することができる。 For example, an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film includes an organometallic compound containing Ga (eg, triethylgallium) and an organometallic compound containing Al as necessary (eg, (Trimethylaluminum, etc.) can be produced by plasma-forming with a mixed gas of argon, nitrogen and hydrogen at a high frequency and spraying them on the substrate surface.

この場合、成膜温度（基板温度）が低くなるほど、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜は、アモルファス化しやすくなる。また、成膜温度が低くなるほど、その下に形成される層（例えば、光吸収層）の劣化を抑制することができる。従って、成膜温度は、３００℃以下が好ましい。成膜温度は、さらに好ましくは、２５０℃以下、さらに好ましくは、２００℃以下である。
一方、成膜温度が低すぎると、ＡｌxＧａ1-xＮ膜中に原料中の炭素が残留したり、膜密度が低下したりするという問題がある。従って、成膜温度は、１００℃以上が好ましい。成膜温度は、さらに好ましくは、１５０℃以上である。 In this case, the lower the film formation temperature (substrate temperature), the easier the Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film becomes amorphous. In addition, as the deposition temperature is lowered, deterioration of a layer (for example, a light absorption layer) formed thereunder can be suppressed. Accordingly, the film forming temperature is preferably 300 ° C. or lower. The film formation temperature is more preferably 250 ° C. or less, and further preferably 200 ° C. or less.
On the other hand, if the film forming temperature is too low, there is a problem that carbon in the raw material remains in the Al x Ga 1-x N film or the film density decreases. Therefore, the film forming temperature is preferably 100 ° C. or higher. The film forming temperature is more preferably 150 ° C. or higher.

バッファ層は、上記以外の方法でも製造することができる。上記以外のバッファ層の形成方法の詳細は、光吸収層と同様であるので説明を省略する。   The buffer layer can also be manufactured by methods other than those described above. The details of the method for forming the buffer layer other than those described above are the same as those for the light absorption layer, and thus the description thereof is omitted.

［２．３． その他の構成要素の製造工程］
上述したように、光電素子は、通常、光吸収層及びバッファ層以外の構成要素を備えている。例えば、太陽電池の場合、通常、基板上に、下部電極、光吸収層、バッファ層、透明導電膜（窓層）、及び、表面電極がこの順で形成される。 [2.3. Manufacturing process of other components]
As described above, the photoelectric element usually includes components other than the light absorption layer and the buffer layer. For example, in the case of a solar cell, a lower electrode, a light absorption layer, a buffer layer, a transparent conductive film (window layer), and a surface electrode are usually formed in this order on a substrate.

光吸収層及びバッファ層以外の構成要素の形成方法は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の方法を用いることができる。その他の構成要素の形成方法の詳細は、光吸収層と同様であるので、説明を省略する。   The formation method of components other than a light absorption layer and a buffer layer is not specifically limited, A various method can be used according to the objective. The details of the method of forming other components are the same as those of the light absorption layer, and thus the description thereof is omitted.

［３． 作用］
光電素子用のバッファ層として、種々の材料が知られている。しかしながら、従来のバッファ層用の材料は、（１）バンドギャップが狭い、（２）高い成膜温度が必要である、（３）バンドギャップの制御が難しい、等の問題がある。 [3. Action]
Various materials are known as buffer layers for photoelectric elements. However, conventional buffer layer materials have problems such as (1) a narrow band gap, (2) a high deposition temperature, and (3) difficulty in controlling the band gap.

これに対し、ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、
（１）ｎ型半導体で、従来のバッファ層に比べてバンドギャップが広い、
（２）伝導帯下端がある種の光吸収層の伝導帯下端に近い、
（３）キャリア密度が光吸収層より低い、
（４）ｘを変化させることで、伝導帯下端のポテンシャルを上下に調整することができる、
（５）ｘを変化させることで、バンドギャップを調整できる、
等の特徴がある。
そのため、ＡｌxＧａ1-xＮ膜を光電素子のバッファ層として使用すると、短波長領域の変換効率が向上し、変換効率の高い波長域も拡がる。また、ｘを変化させることで、種々の光吸収層に対するバッファ層として使用することができる。 In contrast, the Al x Ga 1-x N film is
(1) An n-type semiconductor with a wider band gap than a conventional buffer layer.
(2) The lower end of the conduction band is close to the lower end of the conduction band of a certain light absorption layer.
(3) The carrier density is lower than that of the light absorption layer.
(4) The potential at the bottom of the conduction band can be adjusted up and down by changing x.
(5) The band gap can be adjusted by changing x.
There are features such as.
Therefore, when an Al x Ga 1-x N film is used as a buffer layer of a photoelectric element, the conversion efficiency in the short wavelength region is improved, and the wavelength region having a high conversion efficiency is also expanded. Moreover, it can be used as a buffer layer for various light absorption layers by changing x.

（実施例１、比較例１〜２）
［１． 試料の作製］
［１．１． 実施例１］
以下の手順に従い、ＣＺＴＳ薄膜太陽電池を作製した。
（１）ガラス基板上にＭｏ膜を形成した。
（２）Ｍｏ膜上にＣｕ、Ｚｎ及びＳｎを含む前駆体膜を形成し、前駆体膜を硫化水素雰囲気中で熱処理した。
（３）原料：トリエチルガリウム、基板温度：１８５℃、原料のキャリアガス：Ａｒの条件で、アルゴン、窒素及び水素の混合ガスを高周波にてプラズマ化した。これらを基板上に吹きかけながら、バッファ層（ＧａＮ膜）を形成した。
（４）バッファ層の上にＧａ：ＺｎＯを成膜し、さらにＡｌ櫛形電極を形成した。
（５）基板上の積層膜をセル状に分割すると共に、Ｍｏ膜を一部露出させて引出電極を形成した。 (Example 1, Comparative Examples 1-2)
[1. Preparation of sample]
[1.1. Example 1]
A CZTS thin film solar cell was produced according to the following procedure.
(1) A Mo film was formed on a glass substrate.
(2) A precursor film containing Cu, Zn and Sn was formed on the Mo film, and the precursor film was heat-treated in a hydrogen sulfide atmosphere.
(3) A mixed gas of argon, nitrogen and hydrogen was plasmatized at a high frequency under conditions of raw material: triethylgallium, substrate temperature: 185 ° C., and raw material carrier gas: Ar. While spraying these on the substrate, a buffer layer (GaN film) was formed.
(4) A Ga: ZnO film was formed on the buffer layer, and an Al comb electrode was further formed.
(5) The laminated film on the substrate was divided into cells and part of the Mo film was exposed to form an extraction electrode.

［１．２． 比較例１］
バッファ層として膜厚１００ｎｍのＺｎ0.92Ｍｇ0.08Ｏ膜を用いた以外は、実施例１と同様にして、ＣＺＴＳ薄膜太陽電池を作製した。Ｚｎ0.92Ｍｇ0.08Ｏ膜は、基板温度を２００℃にして原子層堆積法により形成した。
［１．３． 比較例３］
バッファ層として膜厚１００ｎｍのＣｄＳ膜を用いた以外は、実施例１と同様にして、ＣＺＴＳ薄膜太陽電池を作製した。ＣｄＳ膜は、ＣＢＤ法と、２００℃のポストアニールにより形成した。 [1.2. Comparative Example 1]
A CZTS thin film solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that a Zn 0.92 Mg 0.08 O film having a thickness of 100 nm was used as the buffer layer. The Zn 0.92 Mg 0.08 O film was formed by atomic layer deposition at a substrate temperature of 200 ° C.
[1.3. Comparative Example 3]
A CZTS thin film solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that a CdS film having a thickness of 100 nm was used as the buffer layer. The CdS film was formed by the CBD method and 200 ° C. post-annealing.

［２． 試験方法］
［２．１． Ｘ線回折］
バッファ層成膜後の基板に対して、Ｘ線回折を行った。
［２．２． 外部量子効率］
１ＳＵＮ、ＡＭ１．５の条件下で、外部量子効率（Ｅ．Ｑ．Ｅ．）の波長依存性を測定した。 [2. Test method]
[2.1. X-ray diffraction]
X-ray diffraction was performed on the substrate after forming the buffer layer.
[2.2. External quantum efficiency]
The wavelength dependence of external quantum efficiency (EQE) was measured under the conditions of 1 SUN and AM1.5.

［３． 結果］
［３．１． Ｘ線回折］
Ｘ線回折により、実施例１で得られたＧａＮ膜が非晶質であることを確認した。一方、比較例１、２で得られた膜は、いずれも結晶質であった。 [3. result]
[3.1. X-ray diffraction]
X-ray diffraction confirmed that the GaN film obtained in Example 1 was amorphous. On the other hand, the films obtained in Comparative Examples 1 and 2 were both crystalline.

［３．２． 外部量子効率］
図１に、各種の材料からなるバッファ層を用いたＣＺＴＳ薄膜太陽電池の規格化された外部量子効率の分光特性を示す。なお、図１の縦軸は、各セルの最大値を１として規格化した値である。
ＧａＮ膜を用いた太陽電池は、特に波長３５０ｎｍ以下の相対的な外部量子効率が高かった。また、ＺｎＭｇＯ膜やＣｄＳ膜を用いた場合に比べて、広い波長域で相対的な外部量子効率が高かった。 [3.2. External quantum efficiency]
FIG. 1 shows the spectral characteristics of the normalized external quantum efficiency of a CZTS thin film solar cell using buffer layers made of various materials. The vertical axis in FIG. 1 is a value normalized with the maximum value of each cell as 1.
A solar cell using a GaN film has a high relative external quantum efficiency particularly at a wavelength of 350 nm or less. Moreover, relative external quantum efficiency was high in a wide wavelength region as compared with the case where a ZnMgO film or a CdS film was used.

（実施例２）
［１． 試料の作製］
バッファ層として、Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ膜を用いた以外は、実施例１と同様にして、ＣＺＴＳ薄膜太陽電池を作製した。Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ膜は、次の方法により作製した。
原料：トリエチルガリウム及びトリメチルアルミニウム、基板温度：１８５℃、原料のキャリアガス：Ａｒの条件で、アルゴン、窒素及び水素の混合ガスを高周波にてプラズマ化した。これらを基板上に吹きかけながら、バッファ層（Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ膜）を形成した。 (Example 2)
[1. Preparation of sample]
A CZTS thin film solar cell was produced in the same manner as in Example 1 except that an Al 0.05 Ga 0.95 N film was used as the buffer layer. The Al 0.05 Ga 0.95 N film was produced by the following method.
A mixed gas of argon, nitrogen and hydrogen was plasmatized at a high frequency under the conditions of raw materials: triethylgallium and trimethylaluminum, substrate temperature: 185 ° C., raw material carrier gas: Ar. While spraying these on the substrate, a buffer layer (Al 0.05 Ga 0.95 N film) was formed.

［２． 試験方法］
［２．１． Ｘ線回折］
バッファ層成膜後の基板に対して、Ｘ線回折を行った。
［２．２． 光学バンドギャップ］
分光光度計により二光束法を用いて、バッファ層の光学バンドギャップを測定した。 [2. Test method]
[2.1. X-ray diffraction]
X-ray diffraction was performed on the substrate after forming the buffer layer.
[2.2. Optical band gap]
The optical band gap of the buffer layer was measured using a two-beam method with a spectrophotometer.

［３． 結果］
［３．１． Ｘ線回折］
Ｘ線回折により、実施例２で得られたＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ膜が非晶質であることを確認した。
［３．２． 光学バンドギャップ］
Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ膜の光学バンドギャップは、ＧａＮ膜（実施例１）に比べて僅かに大きいことが分かった。すなわち、Ａｌ添加により、ＧａＮ膜をワイドバンドギャップ化できることが分かった。 [3. result]
[3.1. X-ray diffraction]
It was confirmed by X-ray diffraction that the Al 0.05 Ga 0.95 N film obtained in Example 2 was amorphous.
[3.2. Optical band gap]
It was found that the optical band gap of the Al 0.05 Ga 0.95 N film was slightly larger than that of the GaN film (Example 1). That is, it was found that the GaN film can have a wide band gap by adding Al.

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明に係る光電素子は、薄膜太陽電池、光導電セル、フォトダイオード、フォトトランジスタ、増感型太陽電池などに使用することができる。   The photoelectric element according to the present invention can be used for thin film solar cells, photoconductive cells, photodiodes, phototransistors, sensitized solar cells and the like.

Claims (4)

光吸収層と、
前記光吸収層に隣接して設けられた、ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦０．１）膜からなるバッファ層と
を備えた光電素子。 A light absorbing layer;
And a buffer layer made of an Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.1) film provided adjacent to the light absorption layer. 前記光吸収層は、カルコゲン化合物からなるｐ型半導体膜、又は、前記カルコゲン化合物粒子を構成要素とするｐ型半導体膜である
請求項１に記載の光電素子。 2. The photoelectric device according to claim 1, wherein the light absorption layer is a p-type semiconductor film made of a chalcogen compound or a p-type semiconductor film having the chalcogen compound particles as a constituent element. 前記ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、アモルファスである請求項１又は２に記載の光電素子。 The photoelectric device according to claim 1, wherein the Al x Ga 1-x N film is amorphous. 前記ＡｌxＧａ1-xＮ膜は、３００℃以下の温度において成膜されたものからなる請求項１から３までのいずれか１項に記載の光電素子。 4. The photoelectric device according to claim 1, wherein the Al x Ga 1-x N film is formed at a temperature of 300 ° C. or lower.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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