JP5317648B2 - 薄膜太陽電池の製法 - Google Patents
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Description
(第1錯イオン溶液作製工程)
まず、P(C6H5)3などのルイス塩基Lと、Cu(CH3CN)4・PF6などのCuの有機金属塩とをアセトニトリルなどの有機溶媒中で反応させて{P(C6H5)3}2Cu(CH3CN)2 +のような形の第1錯イオンが存在する第1錯イオン溶液を作製する(第1錯イオン溶液作製工程)。
(第2錯イオン溶液作製工程)
SまたはSeを含む有機化合物とInまたはGaのハロゲン化物とを含む第2錯イオンを作製する。
(単一前駆体作製工程)
次に、第1錯イオンと第2錯イオンとを反応させて、Cuと、SまたはSeと、InまたはGaと、ルイス塩基Lとを含む単一前駆体を作製する。すなわち、Cuを含む第1錯イオン溶液と、InまたはGaとSeとを含む第2錯イオン溶液とを混合して、第1錯イオンと第2錯イオンとを反応させることにより、CuとSまたはSeとInまたはGaとルイス塩基Lとを含む沈殿物と、この沈殿物の上方の溶液とに分離し、溶液部分を排出し、乾燥することにより、単一前駆体を作製できる。
(光吸収層形成工程)
本発明では、上記のようにして作製した単一前駆体を有機溶媒に溶解し、さらに、この単一前駆体が溶解した有機溶媒に、InおよびGaのうち少なくとも1種のセレン化物粉末または硫化物粉末を溶解または混合し光吸収層溶液を作製することが重要である。
(バッファ層、第2電極層形成工程)
この後、光吸収層3の上にヘテロ接合のためのn型のバッファ層4を形成する。バンドギャップが小さくて、短波長側の光を透過しにくい、CdS、ZnS、ZnSe、ZnMgO、ZnO、InS、InSe、In(OH)3、ZnInSe、ZnInS、CuI、Mg(OH)2などの材料が用いられる。これらは、浸漬塗布法、CBD法(溶液成長法)等により光吸収層まで形成した基板を水溶液に浸して微粒子を堆積させ、熱処理することにより作製することができる。
この後、酢酸カドミウム、チオ尿素をアンモニアに溶解し、これに基板を浸漬し、化合物半導体薄膜上に厚み0.05μmのCdSからなるバッファ層を形成した。さらに、バッファ層の上に、スパッタリング法にてAlドープ酸化亜鉛膜(第2電極層)を形成した。最後に蒸着にてアルミ電極(取出電極)を形成して、薄膜太陽電池セルを作製した。
2・・・第1電極層
3・・・光吸収層
4・・・バッファ層
5・・・第2電極層
Claims (2)
- 第1電極層と第2電極層との間に光吸収層を有する薄膜太陽電池の製法であって、1つの有機化合物内にCuとSおよびSeのうち少なくとも1種とInおよびGaのうち少なくとも1種とを含む単一前駆体が溶解した有機溶媒に、平均粒径が0.1μm以下であり、InおよびGaのうち少なくとも1種のセレン化物粉末または硫化物粉末を添加し溶解または混合した光吸収層溶液を、前記第1電極層上に塗布した後、熱処理することにより、CuとSおよびSeのうち少なくとも1種とInおよびGaのうち少なくとも1種とを含有する前記光吸収層を形成する光吸収層形成工程と、前記光吸収層上に前記第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを具備することを特徴とする薄膜太陽電池の製法。
- 前記有機溶媒に、さらにCuのセレン化物粉末または硫化物粉末を添加し溶解または混合して、前記光吸収層溶液を作製することを特徴とする請求項1に記載の薄膜太陽電池の製法。
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