JP5383162B2 - 薄膜太陽電池の製法 - Google Patents
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Description
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有機溶媒に溶解した光吸収層溶液を、前記第1電極層上に塗布して光吸収塗布膜を形成する光吸収塗布膜形成工程と、前記光吸収塗布膜に対して、該光吸収塗布膜の表面から加熱して該表面を硬化させる膜表面硬化工程と、該膜表面硬化工程の加熱温度よりも高い加熱温度で熱処理し、CuとSeとInおよびGaのうち少なくとも1種とを含む前記光吸収層を前記第1電極層上に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。
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)
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、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。
(光吸収塗布膜形成工程)
単一前駆体を有機溶媒に溶解して光吸収層溶液を作製し、この光吸収層溶液を第1電極層2上に塗布して光吸収塗布膜を作製する。
(膜表面硬化工程)
この後、得られた光吸収塗布膜に対して、この光吸収塗布膜の表面から加熱して、表面を硬化させる。すなわち、図2(a)に示すように、光吸収塗布膜7の露出面側から加熱する。熱源を、光吸収塗布膜7の露出面の上方に配置することにより、光吸収塗布膜7の表面から加熱して、その表面を硬化させ、硬化膜9を形成できる。尚、ホットプレートの上方に、所定間隔を置いて、かつ光吸収塗布膜7がホットプレートに面するように下向きにして配置することによっても硬化膜9を形成できる。加熱時の雰囲気は還元雰囲気が望ましい。
(光吸収層形成工程)
膜表面硬化工程の加熱温度よりも高い温度で、光吸収塗布膜を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種とを含む光吸収層を作製する。この光吸収層3の厚みは、例えば、1.0〜2.5μmとされている。熱処理時の雰囲気は還元雰囲気が望ましい。
(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、ZnS/ZnMgO、ZnO、InS、InSe、In(OH)3、ZnInSe、ZnInS、ZnSSe、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。
2・・・第1電極層
3・・・光吸収層
4・・・バッファ層
5・・・第2電極層
7・・・光吸収塗布膜
9・・・硬化膜
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ベンゼン環とCuとSe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有機溶媒に溶解した光吸収層溶液を、前記第1電極層上に塗布して光吸収塗布膜を形成する光吸収塗布膜形成工程と、前記光吸収塗布膜に対して、該光吸収塗布膜の表面から加熱して該表面を硬化させる膜表面硬化工程と、該膜表面硬化工程の加熱温度よりも高い加熱温度で熱処理して、CuとSeとInおよびGaのうち少なくとも1種とを含む前記光吸収層を前記第1電極層上に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。
- 前記光吸収層形成工程の加熱を、前記第1電極層側から行う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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JP2008300694A JP5383162B2 (ja) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | 薄膜太陽電池の製法 |
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