JP4131965B2 - Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法に関する。
ＣＩＳ系薄膜太陽電池は、図７に示すように、ガラス基板、金属裏面電極層、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ形窓層の順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであり、前記ＣＩＳ系光吸収層を作製する場合、ガラス基板上の金属裏面電極層に、図５に示すような、Ｃｕ／Ｇａ積層膜２Ａ（対象物２Ａ）、Ｃｕ／Ｉｎ積層膜２Ｂ（対象物２Ｂ）、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎ積層膜２Ｃ（対象物２Ｃ）の何れか１つからなる積層構造の金属プリカーサ膜（以下、製膜対象物という。）をセレン化又は硫化してＣＩＳ系光吸収層を作製する。前記製膜対象物をセレン化又は硫化する製膜方法として、従来の製膜方法は、図６に示すように、円筒状の石英チャンバー１Ａ内に複数の板状の製膜対象物を一定間隔の間隙を設けて配置し、自然対流方式によりセレン化又は硫化して光吸収層を製膜していた。
セレン化するの場合は、前記対象物（金属プリカーサ膜）を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、セレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、対象物を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
硫化する場合は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、昇温し、一定温度で、一定時間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
また、セレン化後硫化する場合は、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温し、一定温度で一定時間保持することで、熱分解した硫黄と反応させることにより硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
図６に示す、従来の自然対流方式による製膜方法（セレン化又は硫化装置）は、Ｈ2 Ｓｅ、Ｈ2 Ｓ等の反応ガス（及びカルコゲン元素（セレン、硫黄））と希釈ガス（不活性ガス）との間に比重差があり、反応炉の下部に反応ガスが溜まり易く、炉内の反応ガスに不均一が生じ、その結果、構成成分比が不均一な光吸収層が作製され、太陽電池性能が不均一となる。また、太陽電池性能は製膜対象物内の悪い箇所（所定の品質又は性能を満たしていない場合、）に引きずられて、悪い箇所が存在すると全体として品質又は性能の悪い太陽電池が作製されてしまうという問題があった。
前記炉内の反応ガスを均一にするために、プラズマディスプレイパネル等の作製工程において、炉内に反応ガスを均一にする手段、例えば、反応ガスを攪拌するファン及び反応ガスの循環経路となるバッフル、を設けることが知られている（特許文献１参照）。そして、前記反応炉の用途はプラズマディスプレイパネル等の基板ガラスの焼成用で、炉内温度を均一にするためのもので、用途の対象物が異なり、反応ガスも使用しないことから、これを直ちにＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の製膜に使用することは難しい。更に、前記特許文献１に記載の炉内に前記循環経路となるバッフルを設置した炉は、その構成が複雑で高価なため、製造コストが増大するという問題があった。
特開平１１−３１１４８４号公報
本発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、本発明の目的は、簡単な装置（の付加）構成により、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させることにより、同時に製膜される複数の光吸収層の品質（成分比）及び性能を均一に且つ向上させると、共に、太陽電池性能及び製品の歩留りを向上させることである。
（１）本発明は、前記問題点を解消するもので、ガラス基板、金属裏面電極層、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ形窓層の順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであるＣＩＳ系薄膜太陽電池の前記光吸収層の作製方法であって、
前記作製方法は、ガラス基板上の金属裏面電極層にＣｕ／Ｇａ、Ｃｕ／Ｉｎ、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎの何れか１つからなる層を形成した積層構造の平板状の金属プリカーサ膜（セレン化、硫化又はセレン化・硫化の対象物であり、以下、対象物という。）を装置内に配置し、セレン化してセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化工程、前記対象物を硫化して硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する硫化工程、前記対象物をセレン化・硫化して硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化・硫化工程の何れか１つを有し、前記各工程において、装置内に雰囲気均一手段を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法により、装置内の温度を均一にし、且つ反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるもので、
前記装置は、円筒形で、その中心軸が水平となるように設置し、
前記雰囲気均一手段は雰囲気ガスを強制的に対流させる前記円筒形の装置の左右の円形の内壁の略中心部に設けた電動ファンからなり、
前記対象物の配置方法は、脚部を有するホルダーを用いて、複数の平板状の対象物群を一定の間隙を設けて、円筒形の装置の中心軸方向に平行に且つその板面を垂直に対象物群を配置し、前記対象物群内部の上下方向及び前記長軸方向の反応ガス流路並びに対象物群外周囲の上部、下部及び両側部の前記ガス流路を形成する、
ＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（２）本発明は、前記セレン化工程が、前記対象物を前記装置内に設置し、前記装置内にセレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、装置内を前記（１）に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、前記対象物のセレン化反応を均一にし、金属プリカーサ膜を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（３）本発明は、前記セレン化工程が、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜２０％、望ましくは２〜１０％の希釈したセレン化水素ガス等のセレン源を導入し、封じ込んだ状態で、前記請求項１又は２に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、ガス比重差により上下に分離する傾向のある装置内のガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５００℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）又は（２）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（４）本発明は、前記硫化工程が、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜３０％、望ましくは２〜２０％の希釈した硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、前記（１）に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、ガス比重差により上下に分離する傾向のある装置内のガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５５０℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（５）本発明は、前記セレン化・硫化工程が、前記（１）、（２）又は（３）に記載の前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜後、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温しながら、前記請求項１に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、装置内の硫化反応を均一にし、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を一定温度で一定時間保持することで、硫黄と反応させることにより硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する前記（１）、（２）又は（３）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（６）本発明は、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層が、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなることを特徴とする前記（１）、（２）、（３）又は（５）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（７）本発明は、前記硫化物系ＣＩＳ系光吸収層が、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなる前記（１）又は（４）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
（８）本発明は、前記硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層が、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 からなる前記（１）又は（５）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法である。
本発明は、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるための雰囲気均一手段、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法、という簡単な方法により、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させることにより、同時に製膜される複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の品質（成分比）及び性能を均一に且つ向上することができると共に、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の太陽電池性能及び製品の歩留りを向上することができる。
本発明はＣＩＳ系薄膜太陽電池におけるＣＩＳ系光吸収層の作製工程中のセレン化、硫化セレン化又は硫化又はセレン・硫化という製膜工程で用いる製膜方法である。ＣＩＳ系薄膜太陽電池５は、図７に示すように、ガラス基板５Ａ、金属裏面電極層５Ｂ、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層５Ｃ、高抵抗バッファ層５Ｄ、ｎ形窓層（透明導電膜）５Ｅの順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであり、前記ＣＩＳ系光吸収層５Ｃを作製する場合、ガラス基板上の金属裏面電極層５Ｂに、図５に示す、Ｃｕ／Ｇａ積層膜２Ａ（対象物２Ａ）、Ｃｕ／Ｉｎ積層膜２Ｂ（対象物２Ｂ）、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎ積層膜２Ｃ（対象物２Ｃ）の何れか１つからなるからなる層を形成した積層構造の金属プリカーサ膜（以下、製膜対象物という。）をセレン化、硫化又はセレン・硫化という製膜工程を経てＣＩＳ系光吸収層５Ｃを作製する。
本発明の製膜方法は、強制対流方式を採用することにより、従来の自然対流方式による製膜方法の問題点である、Ｈ2 Ｓｅ、Ｈ2 Ｓ等の反応ガス（及びカルコゲン元素（セレン、硫黄））と希釈ガス（不活性ガス）との間に比重差があり、反応炉の下部に反応ガスが溜まり易く、炉内の反応ガスに不均一が生じるという（表２の従来の装置の実験データ参照）現象、及び炉内の上部と下部で温度差が生じるという（図６の従来の製膜方法の実験データ参照）現象を解消して、装置内の温度を均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上することにより、製膜される複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の品質（成分比）及び性能を均一に、且つ、向上させると共に、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の太陽電池性能及び製品の歩留りを向上することができる。
そこで、本発明の製膜方法においては、装置１Ａ内の温度及び反応ガスを均一にすると共に、反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるために、装置内に前記各工程において、装置内に雰囲気均一手段を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法を採用する。
図１及び２に示すように、前記雰囲気均一手段は雰囲気ガスを強制的に対流させる電動ファン３であり、前記前記対象物の配置方法は、ホルダー４により複数の平板状の対象物（対象物群）を一定の間隙を設けて、円筒形の装置（石英チャンバー）１Ａの長軸方向に平行に且つその板面を垂直に製膜対象物２を配置し、前記対象物群内部の上下方向及び前記長軸方向の反応ガスの流路である内部流路並びに対象物群外周囲の上部流路、下部流路、左右の側の流路及び前後側の流路を形成することにより、各対象物が装置内の反応ガスと接触し易くする。
前記セレン化工程は、前記対象物を前記装置内に設置し、前記装置内に前記セレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、装置内を前記雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により、前記対象物のセレン化反応を均一にし、金属プリカーサ膜を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記セレン化工程は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜２０％、望ましくは２〜１０％の希釈したセレン化水素ガス等のセレン源を導入し、封じ込んだ状態で、前記雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５００℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなる。
前記硫化工程が、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜３０％、望ましくは２〜２０％の希釈した硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、前記雰囲気均一手段及び前記対象物の配置方法により装置内でガス比重差により上下に分離する傾向のあるガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５５０℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記硫黄化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなる。
前記セレン化・硫化工程は、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜後、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温しながら、前記雰囲気均一手段により硫化反応を均一にし、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を一定温度で一定時間保持することで、硫黄と反応させて硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する。
前記硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 からなる。
本発明の前記強制対流方式による製膜方法における対象物（基板サイズ：３００ｍｍ×１２００ｍｍ）上の温度分布と従来の自然対流方式による製膜方法における対象物（基板サイズ：本発明と同一）上の温度分布の比較を図４に示す。両製膜方法共に、図３に示すような、温度制御（室温〜５１０℃まで１０℃／分で昇温し、５１０℃で３０分保持）により製膜し、対象物のＩ、II、III 、IVの４箇所に熱電対を貼り付け前記温度プログラムにより対象物を昇温度し、測定点Ａ（１００℃）、測定点Ｂ（２００℃）、測定点Ｃ（４００℃）、測定点Ｄ（５１０℃）での温度分布の結果を示したものである。その結果、各温度測定点での対象物中の温度差が、従来の製膜方法に比べて、本発明の製膜方法は少ないことが判明した。
本発明の前記強制対流方式による製膜方法により製膜したＣＩＳ系光吸収層からなるＣＩＳ系薄膜太陽電池（３００ｍｍ×１２００ｍｍサイズ）を１６分割（Ａ〜Ｐ）し、夫々の変換効率の測定結果（対象物の測定位置Ａ〜Ｐに対応する変換効率を夫々示す。）を下記表１に示す。
Figure 0004131965
従来の自然対流方式による製膜方法により製膜したＣＩＳ系光吸収層からなるＣＩＳ系薄膜太陽電池（３００ｍｍ×１２００ｍｍサイズ）を１６分割（Ａ〜Ｐ）し、夫々の変換効率の測定結果（対象物の測定位置Ａ〜Ｐに対応する変換効率を夫々示す。）を下記表２に示す。
Figure 0004131965
前記表１及び表２に示すように、前記本発明の製膜方法により作製したＣＩＳ系薄膜太陽電池は、従来の製膜方法により作製したＣＩＳ系薄膜太陽電池と比較して、変換効率が高く、且つ各太陽電池内の各位置で略均一であることが判明した。
なお、前記変換効率の測定は、ＪＩＳ Ｃ ８９１４に準拠し、定常光ソーラシミュレーターで標準条件で測定（照射強度：１００ｍＷ／ｃｍ2 、ＡＭ（エアマス）：１．５、温度２５℃）した。
以上のように、本発明の製膜方法は、前記図３に示すように、対象物の各箇所での温度分布を均一にすると共に、前記表１に示すように、太陽電池内の各箇所での変換効率を均一にし、且つ、高変換効率を得ることが証明された。
本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法に使用する製膜装置の概略構成図（正面図）である。 本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製装置内に製膜対象物を配置した状態を示す図（側面図）である。 本発明の製膜方法の温度制御状態（図５の温度分布における測定点を含む）を示す図である。 本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製装置で製膜した製膜対象物と従来ののＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製装置で製膜した製膜対象物の温度測定点における製膜対象物の温度分布の比較図である。 本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法における製膜対象物の構成図（断面図）である。 従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法に使用する製膜装置の概略構成図（正面図）である。 ＣＩＳ系薄膜太陽電池の概略構成図（断面図）である。
符号の説明
１ 製膜装置
１Ａ 石英チャンバー
１Ｂ ヒーター
２ 製膜対象物
２Ａ Ｃｕ／Ｇａ積層膜
２Ｂ Ｃｕ／Ｉｎ積層膜
２Ｃ Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎ積層膜
３ ファン
４ ホルダー
４Ａ ホルダー脚部
５ ＣＩＳ系薄膜太陽電池
５Ａ ガラス基板
５Ｂ 金属裏面電極層
５Ｃ ＣＩＳ系光吸収層
５Ｄ 高抵抗バッファ層
５Ｅ 窓層（透明導電膜）

Claims (8)

  1. ガラス基板、金属裏面電極層、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層、高抵抗バッファ層、ｎ形窓層の順に積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスであるＣＩＳ系薄膜太陽電池の前記光吸収層の作製方法であって、
    前記作製方法は、ガラス基板上の金属裏面電極層にＣｕ／Ｇａ、Ｃｕ／Ｉｎ、Ｃｕ−Ｇａ／Ｉｎの何れか１つからなる層を形成した積層構造の平板状の金属プリカーサ膜（セレン化、硫化又はセレン化・硫化の対象物であり、以下、対象物という。）を装置内に配置し、セレン化してセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化工程、前記対象物を硫化して硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜する硫化工程、前記対象物をセレン化・硫化して硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜するセレン化・硫化工程の何れか１つを有し、前記各工程において、装置内に雰囲気均一手段を設けると共に、反応ガスの対流が円滑となる前記対象物の配置方法により、装置内の温度を均一にし、且つ反応ガス及びカルコゲン元素（セレン、硫黄）との接触性を向上させるもので、
    前記装置は、円筒形で、その中心軸が水平となるように設置し、
    前記雰囲気均一手段は雰囲気ガスを強制的に対流させる前記円筒形の装置の左右の円形の内壁の略中心部に設けた電動ファンからなり、
    前記対象物の配置方法は、脚部を有するホルダーを用いて、複数の平板状の対象物群を一定の間隙を設けて、円筒形の装置の中心軸方向に平行に且つその板面を垂直に対象物群を配置し、前記対象物群内部の上下方向及び前記長軸方向の反応ガス流路並びに対象物群外周囲の上部、下部及び両側部の前記ガス流路を形成する、
    ことを特徴とするＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  2. 前記セレン化工程は、前記対象物を前記装置内に設置し、前記装置内にセレン源を導入し、封じ込んだ状態で昇温し、装置内を前記請求項１に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、前記対象物のセレン化反応を均一にし、金属プリカーサ膜を一定温度で、一定時間保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  3. 前記セレン化工程は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜２０％、望ましくは２〜１０％の希釈したセレン化水素ガス等のセレン源を導入し、封じ込んだ状態で、前記請求項１又は２に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、ガス比重差により上下に分離する傾向のある装置内のガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５００℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することによりセレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  4. 前記硫化工程は、前記対象物を装置内に設置し、装置内部を窒素ガス等の不活性ガスで置換した後、常温で濃度範囲１〜３０％、望ましくは２〜２０％の希釈した硫化ガス等の硫黄源を導入し、封じ込んだ状態で、前記請求項１に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、ガス比重差により上下に分離する傾向のある装置内のガス雰囲気を均一にし、毎分１０〜１００℃で、４００〜５５０℃迄、望ましくは、４５０〜５５０℃迄、昇温し、前記温度到達後、その到達温度に一定時間、即ち、１０〜２００分間、望ましくは、３０〜１２０分間、保持することにより硫化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  5. 前記セレン化・硫化工程は、請求項１、２又は３に記載の前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜後、封じ込んだセレン雰囲気の装置内を硫黄雰囲気に入替えた状態で、装置内温度を昇温しながら、前記請求項１に記載の前記雰囲気均一手段及び対象物の配置方法により、装置内の硫化反応を均一にし、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を一定温度で一定時間保持することで、硫黄と反応させることにより硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層を製膜することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  6. 前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなることを特徴とする請求項１、２、３又は５に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  7. 前記硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなることを特徴とする請求項１又は４に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
  8. 前記硫黄・セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 からなることを特徴とする請求項１又は５に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法。
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