JP3076729B2 - 太陽電池とその製造方法 - Google Patents
太陽電池とその製造方法Info
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- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＺnのカルコゲン化物Ｚn
Ｘ（Ｘ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化物
ＭgＸの固溶体ＺnＸーＭgＸを光透過窓層とする太陽電
池とその製造方法に関するものである。
Ｘ（Ｘ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化物
ＭgＸの固溶体ＺnＸーＭgＸを光透過窓層とする太陽電
池とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近い将来、エネルギー供給が次第に困難
になることが予想され、太陽電池の高効率化、低コスト
化が大きな課題になってきた。なかでも、大面積化が容
易な薄膜系太陽電池は大幅な低コスト化が可能なのでそ
のエネルギー変換効率の向上が強く望まれている。この
薄膜系太陽電池には化合物半導体（II-VI族やI-III-VI2
族）薄膜を用いたものが広く開発されつつある。化合物
半導体薄膜を用いた太陽電池の構成は、例えばバンドギ
ャップが広くて光を透過する窓層としてのｎ型ＣdＳ系
半導体層とバンドギャップが狭くて光吸収層として機能
するＣdＴe系あるいはＣuＩnＳe2系などのｐ型の半導体
層を積層したヘテロ接合が用いられる。もちろん、窓層
がｐ型半導体、光吸収層がｎ型半導体の組合せでも良
い。構成としては、例えばＩＴＯ（Ｉndium Ｔin Ｏxid
e）を設けたガラス基板上にｎ型ＣdＳ層を、次いでｐ型
ＣdＴe層を蒸着法で積層形成し、最後に金属電極を設け
て太陽電池とする。あるいは、ガラス基板上にスクリー
ン印刷と焼成によってｎ型ＣdＳ層を、次いで同様にス
クリーン印刷と焼成によってｐ型ＣdＴe層を、最後に金
属あるいは炭素電極層を設けて太陽電池とする。ＣdＳ
の代わりにバンドギャップのより広い半導体例えばＣd
Ｓ-ＺnＳ固溶体薄膜を用いることが、透過光量を増やし
変換効率を上げることに大変有効であることが知られて
いる。
になることが予想され、太陽電池の高効率化、低コスト
化が大きな課題になってきた。なかでも、大面積化が容
易な薄膜系太陽電池は大幅な低コスト化が可能なのでそ
のエネルギー変換効率の向上が強く望まれている。この
薄膜系太陽電池には化合物半導体（II-VI族やI-III-VI2
族）薄膜を用いたものが広く開発されつつある。化合物
半導体薄膜を用いた太陽電池の構成は、例えばバンドギ
ャップが広くて光を透過する窓層としてのｎ型ＣdＳ系
半導体層とバンドギャップが狭くて光吸収層として機能
するＣdＴe系あるいはＣuＩnＳe2系などのｐ型の半導体
層を積層したヘテロ接合が用いられる。もちろん、窓層
がｐ型半導体、光吸収層がｎ型半導体の組合せでも良
い。構成としては、例えばＩＴＯ（Ｉndium Ｔin Ｏxid
e）を設けたガラス基板上にｎ型ＣdＳ層を、次いでｐ型
ＣdＴe層を蒸着法で積層形成し、最後に金属電極を設け
て太陽電池とする。あるいは、ガラス基板上にスクリー
ン印刷と焼成によってｎ型ＣdＳ層を、次いで同様にス
クリーン印刷と焼成によってｐ型ＣdＴe層を、最後に金
属あるいは炭素電極層を設けて太陽電池とする。ＣdＳ
の代わりにバンドギャップのより広い半導体例えばＣd
Ｓ-ＺnＳ固溶体薄膜を用いることが、透過光量を増やし
変換効率を上げることに大変有効であることが知られて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様に、バンドギャ
ップの広い低抵抗の半導体薄膜の窓層を用いることは変
換効率の向上に有効であるが、ＣdＳ−ＺnＳ固溶体薄膜
でもＺnＳの組成比が高くなると高抵抗になり、かえっ
て変換効率を低くしてしまうことがある。バンドギャッ
プの広い低抵抗のｎ型半導体薄膜を用いることが望まれ
る。さらに、一般に窓層と光吸収層とが結晶構造や格子
定数が異なるため、この両層の界面で多くの欠陥が生じ
これらが再結合中心となり、光発生した電子・正孔の再
結合をうながし、それらの寿命を短くし変換効率向上を
妨げている。
ップの広い低抵抗の半導体薄膜の窓層を用いることは変
換効率の向上に有効であるが、ＣdＳ−ＺnＳ固溶体薄膜
でもＺnＳの組成比が高くなると高抵抗になり、かえっ
て変換効率を低くしてしまうことがある。バンドギャッ
プの広い低抵抗のｎ型半導体薄膜を用いることが望まれ
る。さらに、一般に窓層と光吸収層とが結晶構造や格子
定数が異なるため、この両層の界面で多くの欠陥が生じ
これらが再結合中心となり、光発生した電子・正孔の再
結合をうながし、それらの寿命を短くし変換効率向上を
妨げている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池の構成
は図１に示す様に（１）電極層を設けた基板あるいは電
極性を備えた金属基板１上に、ｎ型（あるいはｐ型）半
導体の光吸収層２、Ｚnのカルコゲン化物ＺnＸ（カルコ
ゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化物
ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを主体として光吸収層と反対
の伝導型を有する半導体の窓層３、透明導電層４を順次
積層した構成、あるいは図２に示す様に（２）透光性基
板５上に、透明導電層６、Ｚnのカルコゲン化物（カル
コゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化
物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを主体とするｐ型（あるい
はｎ型）半導体の窓層７、窓層と反対の伝導型を有する
半導体の光吸収層８、電極層９を順次積層した構成であ
る。それらの製造方法としては（３）電極層を設けた基
板あるいは電極性を備えた金属基板上に、ｎ型（あるい
はｐ型）半導体の光吸収層を形成し、その上にＺn のカ
ルコゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴ
e）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを
主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓層を形成
し、さらにその上に透明導電層を形成する、あるいは
（４）透明導電層を設けた透光性基板上に、Ｚn のカル
コゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴ
e）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸ固
溶体薄膜を主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓
層を形成し、その上に窓層と反対の伝導型を有する半導
体の光吸収層を、さらにその上に電極層を形成する２種
類がある。
は図１に示す様に（１）電極層を設けた基板あるいは電
極性を備えた金属基板１上に、ｎ型（あるいはｐ型）半
導体の光吸収層２、Ｚnのカルコゲン化物ＺnＸ（カルコ
ゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化物
ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを主体として光吸収層と反対
の伝導型を有する半導体の窓層３、透明導電層４を順次
積層した構成、あるいは図２に示す様に（２）透光性基
板５上に、透明導電層６、Ｚnのカルコゲン化物（カル
コゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化
物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを主体とするｐ型（あるい
はｎ型）半導体の窓層７、窓層と反対の伝導型を有する
半導体の光吸収層８、電極層９を順次積層した構成であ
る。それらの製造方法としては（３）電極層を設けた基
板あるいは電極性を備えた金属基板上に、ｎ型（あるい
はｐ型）半導体の光吸収層を形成し、その上にＺn のカ
ルコゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴ
e）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを
主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓層を形成
し、さらにその上に透明導電層を形成する、あるいは
（４）透明導電層を設けた透光性基板上に、Ｚn のカル
コゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴ
e）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸ固
溶体薄膜を主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓
層を形成し、その上に窓層と反対の伝導型を有する半導
体の光吸収層を、さらにその上に電極層を形成する２種
類がある。
【０００５】カルコゲンがＴeであることは通常ｐ型半
導体の光吸収層として用いられるＣdＴeやＣuＩnＳe2系
材料とのマッチングが良い。すなわち光透過窓層がＺn
Ｔe-ＭgＴe固溶体であるときに光吸収層がＣdＴeである
と通常のＣdＳ窓層よりも格子定数のマッチングが良
い。ＭgＴeの組成比が２０モル％以上であることはその
吸収端波長がＣdＳのそれより短波長となるのでさらに
好ましい。
導体の光吸収層として用いられるＣdＴeやＣuＩnＳe2系
材料とのマッチングが良い。すなわち光透過窓層がＺn
Ｔe-ＭgＴe固溶体であるときに光吸収層がＣdＴeである
と通常のＣdＳ窓層よりも格子定数のマッチングが良
い。ＭgＴeの組成比が２０モル％以上であることはその
吸収端波長がＣdＳのそれより短波長となるのでさらに
好ましい。
【０００６】光吸収層の半導体としては化合物ＣdＴe、
ＣuＩnＳe2、ＣuＩnＳ2あるいはＣuＧaＳe2や固溶体Ｃu
ＩnＳe2-ＣuＧaＳe2、ＣuＩnＳe2-ＣuＩnＳ2あるいはＣ
uＩnＳ2-ＣuＧaＳ2の何れかであることが好ましい。
ＣuＩnＳe2、ＣuＩnＳ2あるいはＣuＧaＳe2や固溶体Ｃu
ＩnＳe2-ＣuＧaＳe2、ＣuＩnＳe2-ＣuＩnＳ2あるいはＣ
uＩnＳ2-ＣuＧaＳ2の何れかであることが好ましい。
【０００７】
【作用】本発明の太陽電池の構成によればＺnＸ−ＭgＸ
固溶体のバンドギャップがＣdＳに比較して広いので窓
層を透過する光量が増え、そのためｎ型（あるいはｐ
型）半導体の光吸収層に吸収される光量が増え、その結
果太陽電池の効率が向上する。特にカルコゲンがＴeで
ある場合には光吸収層をＣdＴeに、窓層をＺnＴe−Ｍg
Ｔe固溶体で形成すれば両層の半導体における格子常数
の差がＣdＳとの場合より小さいのでｐｎ接合界面に出
来易い再結合中心となる欠陥の発生が少なく、著しい特
性向上（特に開放電圧の向上）が得られる。また本発明
のＺnＸとＭgの２源による同時蒸着、あるいはＺnＸと
ＭgＸの同時蒸着、あるいはＺnＸとＭgＸの固溶体ある
いは混合物を直接蒸着、あるいはＺnとＭgを同時または
積層蒸着後カルコゲンＸを含む雰囲気中で熱処理、ある
いはＺnとＭgを同時または積層蒸着後カルコゲンＸを蒸
着して熱処理するという製造方法によれば、バンドギャ
ップの広いＺnＸ−ＭgＸ固溶体薄膜を安価な蒸着装置で
容易に得ることができる。
固溶体のバンドギャップがＣdＳに比較して広いので窓
層を透過する光量が増え、そのためｎ型（あるいはｐ
型）半導体の光吸収層に吸収される光量が増え、その結
果太陽電池の効率が向上する。特にカルコゲンがＴeで
ある場合には光吸収層をＣdＴeに、窓層をＺnＴe−Ｍg
Ｔe固溶体で形成すれば両層の半導体における格子常数
の差がＣdＳとの場合より小さいのでｐｎ接合界面に出
来易い再結合中心となる欠陥の発生が少なく、著しい特
性向上（特に開放電圧の向上）が得られる。また本発明
のＺnＸとＭgの２源による同時蒸着、あるいはＺnＸと
ＭgＸの同時蒸着、あるいはＺnＸとＭgＸの固溶体ある
いは混合物を直接蒸着、あるいはＺnとＭgを同時または
積層蒸着後カルコゲンＸを含む雰囲気中で熱処理、ある
いはＺnとＭgを同時または積層蒸着後カルコゲンＸを蒸
着して熱処理するという製造方法によれば、バンドギャ
ップの広いＺnＸ−ＭgＸ固溶体薄膜を安価な蒸着装置で
容易に得ることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【０００９】（実施例１）図１に示すごとく、Ａl電極
層を設けたガラス基板１上に、５μｍ厚のＣdＴeを蒸着
しＩnを添加してｎ型半導体の光吸収層２を形成し、そ
の上にＺnＴeとＭgの同時蒸着によりＺnＴeとＭgＴeの
モル比が８：２で、全体の厚さ０.５μmの固溶体膜Ｚn
0.8Ｍg0.2Ｔeを形成する。この膜にＣuを添加する。こ
の様にして形成したｐ型半導体窓層３の上に、透明電極
層４ＩＴＯを形成する（構成：Ａl/n-ＣdＴe/p-Ｚn0.8
Ｍg0.2Ｔe/ＩＴＯ）。比較のため、窓層に通常のＩnを
添加したｎ型のＣdＳ蒸着膜を、光吸収層としてＣuを添
加したｐ型のＣdＴe蒸着膜を、さらにＰt電極を用いた
他は上記と同様にした太陽電池（構成：Ｐt/p-ＣdＴe/n
-ＣdＳ/ＩＴＯ）の特性についても調べてある。
層を設けたガラス基板１上に、５μｍ厚のＣdＴeを蒸着
しＩnを添加してｎ型半導体の光吸収層２を形成し、そ
の上にＺnＴeとＭgの同時蒸着によりＺnＴeとＭgＴeの
モル比が８：２で、全体の厚さ０.５μmの固溶体膜Ｚn
0.8Ｍg0.2Ｔeを形成する。この膜にＣuを添加する。こ
の様にして形成したｐ型半導体窓層３の上に、透明電極
層４ＩＴＯを形成する（構成：Ａl/n-ＣdＴe/p-Ｚn0.8
Ｍg0.2Ｔe/ＩＴＯ）。比較のため、窓層に通常のＩnを
添加したｎ型のＣdＳ蒸着膜を、光吸収層としてＣuを添
加したｐ型のＣdＴe蒸着膜を、さらにＰt電極を用いた
他は上記と同様にした太陽電池（構成：Ｐt/p-ＣdＴe/n
-ＣdＳ/ＩＴＯ）の特性についても調べてある。
【００１０】（実施例２）透明導電層６ＩＴＯを設けた
ガラス基板５上に、ＺnＴeとＭg の同時蒸着によりＺn
ＴeとＭgＴeのモル比が８:２で、全体の厚さ０.５μmの
固溶体膜Ｚn0.8Ｍｇ0.2Ｔeを形成する。この膜にＣuを
添加しｐ型とする。この上に、５μｍ厚のＣdＴeを蒸着
しＩnを添加してｎ型半導体の光吸収層８を形成し、そ
の上にＡl電極９を形成する（構成：ＩＴＯ/p-Ｚn0.8Ｍ
g0.2Ｔe/n-ＣdＴe/Ａl）。比較のため、窓層７を従来通
りのＩnを添加したｎ型ＣdＳ膜とし、光吸収層としては
Ｃuを添加したｐ型のＣdＴe膜を用いた太陽電池（構
成：ＩＴＯ/n-ＣdＳ/p-ＣdＴe/Ｐt）の特性についても
調べてある。上記全ての場合においＩnおよびＣuの添加
量は何れも１モル％である。これら太陽電池のＡＭ１
（100 mW/cm2）の照射光に対する特性を（表１）および
（表２）（本実施例と従来例）にて示す。またＺnＴeと
ＭgＴeのモル比が５：５の固溶体膜Ｚn0.5Ｍg0.5Ｔeを
用いた他は上記同様にした太陽電池も形成した。この結
果も（表１）および（表２）示してある。なおＶ
OC（Ｖ）は開放電圧、ＪSC（mA/cm2）は閉路電流、η
（％）は変換効率、F.F.は曲線因子を表す。
ガラス基板５上に、ＺnＴeとＭg の同時蒸着によりＺn
ＴeとＭgＴeのモル比が８:２で、全体の厚さ０.５μmの
固溶体膜Ｚn0.8Ｍｇ0.2Ｔeを形成する。この膜にＣuを
添加しｐ型とする。この上に、５μｍ厚のＣdＴeを蒸着
しＩnを添加してｎ型半導体の光吸収層８を形成し、そ
の上にＡl電極９を形成する（構成：ＩＴＯ/p-Ｚn0.8Ｍ
g0.2Ｔe/n-ＣdＴe/Ａl）。比較のため、窓層７を従来通
りのＩnを添加したｎ型ＣdＳ膜とし、光吸収層としては
Ｃuを添加したｐ型のＣdＴe膜を用いた太陽電池（構
成：ＩＴＯ/n-ＣdＳ/p-ＣdＴe/Ｐt）の特性についても
調べてある。上記全ての場合においＩnおよびＣuの添加
量は何れも１モル％である。これら太陽電池のＡＭ１
（100 mW/cm2）の照射光に対する特性を（表１）および
（表２）（本実施例と従来例）にて示す。またＺnＴeと
ＭgＴeのモル比が５：５の固溶体膜Ｚn0.5Ｍg0.5Ｔeを
用いた他は上記同様にした太陽電池も形成した。この結
果も（表１）および（表２）示してある。なおＶ
OC（Ｖ）は開放電圧、ＪSC（mA/cm2）は閉路電流、η
（％）は変換効率、F.F.は曲線因子を表す。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】（表１）および（表２）に見られる様に本
発明の構成で得られた太陽電池の特性は従来の構成で得
られる太陽電池の特性よりはるかに優れている。これは
本発明の太陽電池のＺnＴe-ＭgＴe固溶体膜は従来の太
陽電池のＣdＳ膜に比べて分光透過率が大であるからで
ある。また開放電圧（Ｖoc）の著しい向上は先に述べた
ｐｎ両層を構成する半導体層ＣdＴeとＺnＴe−ＭgＴe固
溶体の格子常数の差異がＣdＳ窓層との場合より著しく
小さいことによると考えられる。この様にＺnＴe、Ｍg
の同時蒸着により得られたＺnＴe-ＭgＴe固溶体膜を備
えた太陽電池は優れた特性を有する。Ｃuの添加は電気
伝導度を高める。ＺnＴeとＭgＴeの他の組成比の固溶体
ＺnＴe-ＭgＴeを用いても、またＣuの代わりにＧaやＰ
を用いても同様の効果が得られる。この固溶体薄膜はＺ
nＴeとＭgＴeの同時蒸着でＭgＴeを電子ビーム法で蒸着
しても、あるいはＺnＴe−ＭgＴeの固溶体や混合物をス
パッタリング法で蒸着しても、あるいはＺnとＭgを同時
または積層蒸着後Ｔeを含む雰囲気中で熱処理しても、
あるいはＺnとＭgを同時または積層蒸着後Ｔeを蒸着し
て後熱処理しても得ることができる。あるいは、さらに
Ｔe化物やＴeの代わりに他のカルコゲン化物（ＺnＳあ
るいはＺnＳe）やカルコゲン（ＳあるいはＳe）を用い
ても同様の効果が得られる。
発明の構成で得られた太陽電池の特性は従来の構成で得
られる太陽電池の特性よりはるかに優れている。これは
本発明の太陽電池のＺnＴe-ＭgＴe固溶体膜は従来の太
陽電池のＣdＳ膜に比べて分光透過率が大であるからで
ある。また開放電圧（Ｖoc）の著しい向上は先に述べた
ｐｎ両層を構成する半導体層ＣdＴeとＺnＴe−ＭgＴe固
溶体の格子常数の差異がＣdＳ窓層との場合より著しく
小さいことによると考えられる。この様にＺnＴe、Ｍg
の同時蒸着により得られたＺnＴe-ＭgＴe固溶体膜を備
えた太陽電池は優れた特性を有する。Ｃuの添加は電気
伝導度を高める。ＺnＴeとＭgＴeの他の組成比の固溶体
ＺnＴe-ＭgＴeを用いても、またＣuの代わりにＧaやＰ
を用いても同様の効果が得られる。この固溶体薄膜はＺ
nＴeとＭgＴeの同時蒸着でＭgＴeを電子ビーム法で蒸着
しても、あるいはＺnＴe−ＭgＴeの固溶体や混合物をス
パッタリング法で蒸着しても、あるいはＺnとＭgを同時
または積層蒸着後Ｔeを含む雰囲気中で熱処理しても、
あるいはＺnとＭgを同時または積層蒸着後Ｔeを蒸着し
て後熱処理しても得ることができる。あるいは、さらに
Ｔe化物やＴeの代わりに他のカルコゲン化物（ＺnＳあ
るいはＺnＳe）やカルコゲン（ＳあるいはＳe）を用い
ても同様の効果が得られる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の構成と製造方法により変換効率
の非常に高い優れた太陽電池を容易に得ることが可能と
なる。この太陽電池は薄膜形成であるから大幅なコスト
ダウンもはかれる。
の非常に高い優れた太陽電池を容易に得ることが可能と
なる。この太陽電池は薄膜形成であるから大幅なコスト
ダウンもはかれる。
【図１】本発明の太陽電池の構成断面図
【図２】本発明の太陽電池の構成断面図
１ 電極層を設けた基板あるいは電極性を備えた金属基
板 ２ ｎ型（あるいはｐ型）半導体光吸収層 ３ ＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主体とする光吸収層と反対の
伝導型を有する半導体窓層 ４ 透明導電層 ５ 透光性基板 ６ 透明導電層 ７ ＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主体とするｐ型（あるいはｎ
型）半導体窓層 ８ 窓層と反対の伝導型を有する半導体光吸収層 ９ 電極層
板 ２ ｎ型（あるいはｐ型）半導体光吸収層 ３ ＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主体とする光吸収層と反対の
伝導型を有する半導体窓層 ４ 透明導電層 ５ 透光性基板 ６ 透明導電層 ７ ＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主体とするｐ型（あるいはｎ
型）半導体窓層 ８ 窓層と反対の伝導型を有する半導体光吸収層 ９ 電極層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−74481（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−310747（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−207786（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−75486（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−74433（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−26366（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078 G01G 11/00,11/02
Claims (15)
- 【請求項１】電極層を設けた基板あるいは電極性を備え
た金属基板上に、ｎ型（あるいはｐ型）半導体の光吸収
層、Ｚnのカルコゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、Ｓ
eあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体Ｚ
nＸ-ＭgＸを主体として光吸収層と反対の伝導型を有す
る半導体の窓層、透明導電層を順次積層した構成で成る
ことを特徴とする太陽電池。 - 【請求項２】透光性基板上に、透明導電層、Ｚnのカル
コゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴ
e）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを
主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓層、窓層と
反対の伝導型を有する半導体の光吸収層、電極層を順次
積層した構成で成ることを特徴とする太陽電池。 - 【請求項３】カルコゲンがＴeであることを特徴とする
請求項１または２記載の太陽電池。 - 【請求項４】ＭgＴeの組成比が２０モル％以上であるこ
とを特徴とする請求項３記載の太陽電池。 - 【請求項５】光吸収層の半導体が化合物ＣdＴe、ＣuＩn
Ｓe2、ＣuＩnＳ2あるいはＣuＧaＳe2や固溶体ＣuＩnＳe
2-ＣuＧaＳe2、ＣuＩnＳe2-ＣuＩnＳ2あるいはＣuＩnＳ
2-ＣuＧaＳ2の何れかであることを特徴とする請求項１
〜４のいずれかに記載の太陽電池。 - 【請求項６】電極層を設けた基板あるいは電極性を備え
た金属基板上に、ｎ型（あるいはｐ型）半導体の光吸収
層を形成し、その上にＺn のカルコゲン化物ＺnＸ（カ
ルコゲンＸ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン
化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-ＭgＸを主体として光吸収層と
反対の伝導型を有する半導体の窓層を形成し、さらにそ
の上に透明導電層を形成することを特徴とする太陽電池
の製造方法。 - 【請求項７】透明導電層を設けた透光性基板上に、Ｚn
のカルコゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ＝Ｓ、Ｓeあるい
はＴe）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸの固溶体ＺnＸ-Ｍg
Ｘを主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓層を形
成し、その上に窓層と反対の伝導型を有する半導体の光
吸収層を、さらにその上に電極層を形成することを特徴
とする太陽電池の製造方法。 - 【請求項８】Ｚnのカルコゲン化物ＺnＸ（カルコゲンＸ
＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）およびＭgを同時に蒸着しＺnＸ
-ＭgＸ固溶体を主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体
の窓層を形成することを特徴とする請求項６または７記
載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項９】Ｚn,ＭｇおよびカルコゲンＸ（Ｘ＝Ｓ、Ｓ
eあるいはＴe）を同時に蒸着しＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主
体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓層を形成する
ことを特徴とする請求項６または７記載の太陽電池の製
造方法。 - 【請求項１０】Ｚnのカルコゲン化物ＺnＸ（カルコゲン
Ｘ＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）とＭgのカルコゲン化物ＭgＸ
の固溶体をスパッタリング蒸着しＺnＸ-ＭgＸ固溶体を
主体とするｐ型（あるいはｎ型）半導体の窓層を形成す
ることを特徴とする請求項６または７記載の太陽電池の
製造方法。 - 【請求項１１】ＺnとＭgを同時にまたは積層蒸着後カル
コゲンＸ（＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）を含む雰囲気中で熱
処理しＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主体とするｐ型（あるいは
ｎ型）半導体の窓層を形成することを特徴とする請求項
６または７記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項１２】ＺnとＭgを同時または積層蒸着後カルコ
ゲンＸ（＝Ｓ、ＳeあるいはＴe）を蒸着して後熱処理し
ＺnＸ-ＭgＸ固溶体を主体とするｐ型（あるいはｎ型）
半導体の窓層を形成することを特徴とする請求項６また
は７記載の太陽電池の製造方法。 - 【請求項１３】カルコゲンがＴeであるＺnＴe−ＭgＴe
固溶体を主体として成るｐ型（あるいはｎ型）半導体を
窓層とする請求項６〜１２のいずれかに記載の太陽電池
の製造方法。 - 【請求項１４】ＭgＴe の組成比が２０モル％以上であ
ることを特徴とする請求項１３に記載の太陽電池の製造
方法。 - 【請求項１５】光吸収層の半導体が化合物ＣdＴe、Ｃu
ＩnＳe2、ＣuＩnＳ2あるいはＣuＧaＳe2や固溶体ＣuＩn
Ｓe2-ＣuＧaＳe2、ＣuＩnＳe2-ＣuＩnＳ2あるいはＣuＩ
nＳ2-ＣuＧaＳ2の何れかであることを特徴とする請求項
６〜１４のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06298475A JP3076729B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 太陽電池とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06298475A JP3076729B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 太陽電池とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162653A JPH08162653A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3076729B2 true JP3076729B2 (ja) | 2000-08-14 |
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ID=17860188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06298475A Expired - Fee Related JP3076729B2 (ja) | 1994-12-01 | 1994-12-01 | 太陽電池とその製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3076729B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6451415B1 (en) * | 1998-08-19 | 2002-09-17 | The Trustees Of Princeton University | Organic photosensitive optoelectronic device with an exciton blocking layer |
-
1994
- 1994-12-01 JP JP06298475A patent/JP3076729B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08162653A (ja) | 1996-06-21 |
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