JP6586238B2 - Ｃｉｇｓ光吸収層を含む太陽電池及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ＣＩＧＳ光吸収層を含む太陽電池及びその製造方法に関する。
最近、環境規制によって炭素排出量を減らすための新再生エネルギーの開発の一環として、太陽光を電気エネルギーに変換することで設置場所に制約が少なく容易に電力を発電することができる太陽電池が注目されている。
このような太陽電池は、単結晶又は多結晶シリコンウエハを用いて製作されるが、一般に単結晶シリコンが光電変換効率が最も高いため、大規模の発電システム分野などで広く用いられている。しかし、このような単結晶シリコンは、製作工程が複雑であり、高価であるため非経済的である。
したがって、効率は比較的落ちるが低級のシリコンウエハを用いる多結晶シリコンで太陽電池を製造する方法が開発され、現在住宅用発電システムなどに用いられている。しかし、これも工程が複雑であり、シリコン価格による原材料価格の単価上昇により、太陽電池の製造コストを低めるには限界があった。
これによって、最近は、これを克服するための薄膜型太陽電池として、多重接合構造の非晶質シリコンを用いる方法と、カルコゲナイド系化合物などの化合物半導体を用いる方法が開発されている。
このうち、カルコゲナイド系化合物であるＣｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）Ｓｅ２（以下、ＣＩＧＳと称する）をＣＩＧＳ光吸収層で用いた太陽電池が高効率及びローコストの候補として評価されている。
本発明は、（ａ）基板上に下部電極層を形成するステップ；（ｂ）前記下部電極層上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給し、化学気相蒸着法でガリウム薄膜及びインジウム−セレニウム薄膜を蒸着してＣＩＧＳ光吸収層を形成するステップ；及び（ｃ）前記ＣＩＧＳ光吸収層上にバッファ層及び前面電極層を順に形成するステップを含む太陽電池の製造方法などを提供することを目的とする。
しかし、本発明で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及していないまた他の課題は、以下の記載から当業者であれば明確に理解できる。
本発明は、（ａ）基板上に下部電極層を形成するステップ；（ｂ）前記下部電極層上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給し、化学気相蒸着法でガリウム薄膜及びインジウム−セレニウム薄膜を蒸着してＣＩＧＳ光吸収層を形成するステップ；及び（ｃ）前記ＣＩＧＳ光吸収層上にバッファ層及び前面電極層を順に形成するステップを含む太陽電池の製造方法を提供する。
前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を順に供給してガリウム薄膜を先に蒸着した後、インジウム−セレニウム薄膜を蒸着することができる。
前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体に第２セレニウム前駆体を同時に供給してガリウム−セレニウム薄膜を蒸着することができる。
前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体は、トリメチルガリウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリエチルガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリイソプロピルガリウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリブチルガリウム（Ｔｒｉｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリ−ｔ−ブチルガリウム（Ｔｒｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリメトキシガリウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、トリエトキシガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、トリイソプロポキシガリウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルイソプロポキシガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジエチルイソプロポキシガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルエチルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、ジエチルメチルガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルイソプロピルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｍ）、ジエチルイソプロピルガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｕｍ）及びジメチル−ｔ−ブチルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）からなる群より選択された一つ以上を含むことができる。
前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体は、キャニスターの温度を−４０℃〜１００℃に維持し、供給ラインの温度を２５℃〜２００℃に維持しつつ供給されることができる。
前記（ｂ）ステップで、第２セレニウム前駆体は、ジメチルセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジメチルジセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルジセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルジセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルジセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ｔ−ブチルイソプロピルセレニド（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）及びｔ−ブチルセレノール（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｓｅｌｅｎｏｌ）からなる群より選択された一つ以上を含むことができる。
前記（ｂ）ステップで、熱処理するステップをさらに含むことができる。
前記熱処理は、２００℃〜６００℃の温度で１分〜５０分間行うことができる。
本発明の一具現例として、基板上に順に形成された下部電極層、ＣＩＧＳ光吸収層、バッファ層及び前面電極層を含み、前記下部電極層と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層の下部の表面領域でセレニウム欠乏が発生することを特徴とする太陽電池を提供する。
前記下部電極層と前記ＣＩＧＳ光吸収層との間に形成されたＭｏＳｅｘ層の厚さが１０ｎｍ以下であってもよい。
前記バッファ層と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層の上部の表面領域で銅欠乏が発生することを特徴としてもよい。
前記ＣＩＧＳ光吸収層のバンドギャップエネルギーは、１．２ｅＶ〜１．８ｅＶであってもよい。
本発明による太陽電池は、前記下部電極層上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給し、化学気相蒸着法でガリウム薄膜及びインジウム−セレニウム薄膜を蒸着することで、孔隙率が低く且つ平均結晶粒径が大きく形成されたＣＩＧＳ光吸収層を形成することを特徴とし、ＭｏＳｅｘ層の形成を最小化できるだけでなく、太陽電池の性能を改善することができる。
本発明の一具現例によるＣＩＧＳ光吸収層を含む太陽電池の製造方法を示す図である。 本発明の一具現例によるＣＩＧＳ光吸収層を含む太陽電池を示す図である。 ＡＥＳ（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｒｙ）法によるＣＩＧＳ光吸収層で厚さ方向に沿う各元素の組成比の変化を示す図である。 実施例１による太陽電池のＣＩＧＳ光吸収層の上部面及び断面を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の写真である。 実施例１〜４及び比較例１〜４による太陽電池の開放電圧を評価したグラフである。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者が本発明を容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、様々な異なる形態で具現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似の構成要素に対しては同一の参照符号を付与する。
図面において多層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示す。また、図面において、説明の便宜のため、一部の層及び領域の厚さを誇張して示す。
以下で、基材の「上（または下）」に任意の構成が形成されるとは、任意の構成が前記基材の上（または下）に接して形成されることを意味するだけでなく、前記基材と基材の上（または下）に形成された任意の構成の間に他の構成を含まないことで限定するものではない。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明は、（ａ）基板上に下部電極層を形成するステップ；（ｂ）前記下部電極層上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給し、化学気相蒸着法でガリウム薄膜及びインジウム−セレニウム薄膜を蒸着してＣＩＧＳ光吸収層を形成するステップ；及び（ｃ）前記ＣＩＧＳ光吸収層上にバッファ層及び前面電極層を順に形成するステップを含む太陽電池の製造方法を提供する。
図１は、本発明の一具現例によるＣＩＧＳ光吸収層を含む太陽電池の製造方法を示す図である。
図１に示すように、本発明の一具現例によるＣＩＧＳ光吸収層３０を含む太陽電池１を製造するためには、まず、基板１０上に下部電極層２０を形成する。その後、前記下部電極層２０上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜３１を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給して化学気相蒸着法でガリウム薄膜３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３を蒸着してＣＩＧＳ光吸収層３０を形成する。その後、前記ＣＩＧＳ光吸収層３０上にバッファ層４０及び前面電極層５０を順に形成する。
また、本発明は、基板上に順に形成された下部電極層、ＣＩＧＳ光吸収層、バッファ層及び前面電極層を含み、前記下部電極層と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層の下部領域でセレニウム欠乏が発生することを特徴とする太陽電池を提供する。
図２は、本発明の一具現例によるＣＩＧＳ光吸収層を含む太陽電池を示す図である。
図２に示すように、本発明の一具現例によるＣＩＧＳ光吸収層３０を含む太陽電池１は、基板１０上に順に形成された下部電極層２０、ＣＩＧＳ光吸収層３０、バッファ層４０及び前面電極層５０を含み、前記下部電極層２０と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の下部領域でセレニウム欠乏が発生することを特徴とする。
基板１０の形成
前記基板１０としては、ガラス基板が用いられ、セラミックス基板、金属基板またはポリマー基板なども用いられる。
例えば、ガラス基板としては、ソーダ石灰ガラス（ｓｏｄａｌｉｍｅ）または高歪点ソーダガラス（ｈｉｇｈ ｓｔｒａｉｎｅｄ ｐｏｉｎｔｓｏｄａ ｇｌａｓｓ）基板が用いられ、金属基板としては、ステンレススチールまたはチタンを含む基板が用いられ、ポリマー基板としては、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）基板が用いられる。
前記基板１０は、透明であってもよい。前記基板１０は、リジッド（ｒｉｇｉｄ）であってもよく、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）であってもよい。
下部電極層２０の形成
前記下部電極層２０は、前記基板１０上に形成されるもので、導電層として、Ｍｏなどの金属を含むことができる。
前記下部電極層２０は、一つの層からなってもよく、２層以上の複数層からなってもよい。前記下部電極層２０が２層以上の複数層からなる場合、それぞれの層は、同一の金属で形成してもよく、互いに異なる金属で形成してもよい。
前記下部電極層２０の形成は、スパッタリング、同時蒸発法、化学気相蒸着法、原子層蒸着法、イオンビーム蒸着法、スクリーンプリンティング、スプレーディップコーティング、テープキャスティングからなる群より選択された一つ以上の公知の方法により形成できる。
前記下部電極層２０の厚さは、０．１μｍ〜１μｍであることが好ましく、０．４μｍ〜０．６μｍであることがより好ましいが、これに限定されない。
ＣＩＧＳ光吸収層３０の形成
前記ＣＩＧＳ光吸収層３０は、前記下部電極層２０上に形成されるもので、前記下部電極層２０上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜３１を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給して化学気相蒸着法でガリウム薄膜３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３を蒸着して形成する。
化学気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）とは、半導体の製造工程中の一つのステップとして、金属前駆体をプラズマ及び熱を用いて金属薄膜に形成する方法を意味する。ＣＩＧＳ光吸収層３０の形成に化学気相蒸着法を用いる場合、蒸着物質の使用による高効率、大面積化の容易、簡単な装置構造、安価なシステム具現の可能などの利点がある。一方、化学気相蒸着法を用いる場合、所望の工程に適合な最適の前駆体の確保が必要であり、これを用いて所望の特性を得るための工程温度、圧力などにおいて最適条件を設定する必要がある。化学気相蒸着法を行うためには、化学気相蒸着装置を備えなければならない。
化学気相蒸着装置は、内部を真空状態に維持するためのチャンバー；前記チャンバーの一側に備えられ、基板１０をチャンバーの内部に搬入するためのゲート；前記チャンバーの下部に備えられ、基板１０を装着して所望の工程温度まで加熱するための基板チャック（ヒーティングブロック及びサセプタ）；及び前記チャンバーの上部に備えられ、工程ガスを供給するためのシャワーヘッドを含む。また、前記シャワーヘッドは、外部に配置されている複数のキャニスターと連結され、各キャニスターから工程ガス（金属前駆体など）の供給を受けることができる。
基板１０は、前記ゲートを通じて前記チャンバーの内部に搬入され、前記基板チャックに固定される。基板１０が前記チャンバーの内部に搬入された後には、前記ゲートを密閉し、前記チャンバーの内部を減圧する。チャンバーの内部圧力は、０．０１ｍｔｏｒｒ〜大気圧であることが好ましい。
まず、前記下部電極層２０上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜３１を蒸着する。
前記銅薄膜３１の蒸着により、Ｍｏを含む下部電極層２０の表面とセレニウム前駆体との直接的な接触を防止できるので、ＭｏＳｅｘ層の形成を最小化することができる。
また、前記銅薄膜３１の蒸着により、銅薄膜３１、ガリウム薄膜（またはガリウム−セレニウム薄膜）３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３に十分な熱処理を行ってバルク状態のＣＩＧＳ光吸収層３０を製造する場合にも、前記下部電極層と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の下部の表面領域でセレニウム欠乏を発生させることで、結果的に、ＭｏＳｅｘ層の形成を最小化することができる。
具体的に、前記銅前駆体は、ビス（アセチルアセトナート）銅［Ｂｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、ビス（２，２，６，６−テトラメチルへプタンジオナート）銅［Ｂｉｓ（２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔａｎｄｉｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、ビス（ヘキサフルオロアセチルアセトナート）銅［Ｂｉｓ（ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、（ビニルトリメチルシリル）（ヘキサフルオロアセチルアセトナート）銅［（ｖｉｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）（ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、（ビニルトリメチルシリル）（アセチルアセトナート）銅［（ｖｉｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、（ビニルトリメチルシリル）（２，２，６，６−テトラメチルへプタンジオナート）銅［（ｖｉｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）（２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔａｎｄｉｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、（ビニルトリエチルシリル）（アセチルアセトナート）銅［（ｖｉｎｙｌｔｒｉｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］、（ビニルトリエチルシリル）（２，２，６，６−テトラメチルへプタンジオナート）銅［（ｖｉｎｙｌｔｒｉｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）（２，２，６，６−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔａｎｄｉｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］及び（ビニルトリエチルシリル）（ヘキサフルオロアセチルアセトナート）銅［（ｖｉｎｙｌｔｒｉｅｔｈｙｌｓｉｌｙｌ）（ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｏ）ｃｏｐｐｅｒ］からなる群より選択されるいずれか一つ以上であることが好ましいが、これらに限定されない。
このとき、前記銅前駆体を供給するためのキャニスターの温度は、銅前駆体の蒸気圧を考慮して決定され、前記銅前駆体は、キャニスターの温度を−４０℃〜１００℃、好ましくは、２５℃〜８０℃に維持し、供給ラインの温度を２５℃〜２００℃に維持しつつ供給することが好ましいが、これに限定されない。前記銅前駆体を供給する際に、前記基板１０の温度は、２５℃〜６００℃を維持することが好ましく、アルゴンガス、ヘリウムガス及び窒素ガスからなる群より選択された一つ以上のガスを運搬ガスとして用いることが好ましい。
前記銅薄膜３１の蒸着厚さは、５０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが好ましいが、これに限定されない。このとき、銅薄膜３１の蒸着厚さが上記範囲を逸脱する場合、ＣＩＧＳ光吸収層３０の理想的なバンドギャップエネルギーの具現が難しい。
次に、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給して化学気相蒸着法でガリウム薄膜３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３を蒸着する。
特に、前記ガリウム薄膜３２の蒸着により、ＣＩＧＳ光吸収層のバンドギャップエネルギーを１．２ｅＶ〜１．８ｅＶ、好ましくは、１．３ｅＶ〜１．５ｅＶに適切に調節できるので、太陽電池１の性能を向上させることができる。
このとき、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を順に供給してガリウム薄膜３２を先に蒸着した後、インジウム−セレニウム薄膜３３を蒸着することで、太陽電池１の性能をより高める利点がある。
具体的に、前記ガリウム前駆体は、トリメチルガリウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリエチルガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリイソプロピルガリウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリブチルガリウム（Ｔｒｉｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリ−ｔ−ブチルガリウム（Ｔｒｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリメトキシガリウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、トリエトキシガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、トリイソプロポキシガリウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルイソプロポキシガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジエチルイソプロポキシガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルエチルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、ジエチルメチルガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルイソプロピルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｍ）、ジエチルイソプロピルガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｕｍ）及びジメチル−ｔ−ブチルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）からなる群より選択された一つ以上を含むことが好ましいが、これらに限定されない。
このとき、前記ガリウム前駆体を供給するためのキャニスターの温度は、ガリウム前駆体の蒸気圧を考慮して決定され、前記ガリウム前駆体は、キャニスターの温度を−４０℃〜１００℃、好ましくは、−４０℃〜３０℃に維持し、供給ラインの温度を２５℃〜２００℃に維持しつつ供給されることが好ましいが、これに限定されない。前記ガリウム前駆体を供給する際に、前記基板１０の温度は、２５℃〜６００℃を維持することが好ましく、アルゴンガス、ヘリウムガス及び窒素ガスからなる群より選択された一つ以上のガスを運搬ガスとして用いることが好ましい。
具体的に、前記インジウム前駆体は、トリメチルインジウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｉｎｄｉｕｍ）、トリエチルインジウム（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｉｎｄｉｕｍ）、トリイソプロピルインジウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｉｎｄｉｕｍ）、トリブチルインジウム（Ｔｒｉｂｕｔｙｌｉｎｄｉｕｍ）、トリ−ｔ−ブチルインジウム（Ｔｒｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｉｎｄｉｕｍ）、トリメトキシインジウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｉｎｄｉｕｍ）、トリエトキシインジウム（Ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｉｎｄｉｕｍ）、トリイソプロポキシインジウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｉｎｄｉｕｍ）、ジメチルイソプロポキシインジウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｉｎｄｉｕｍ）、ジエチルイソプロポキシインジウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｉｎｄｉｕｍ）、ジメチルエチルインジウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｉｎｄｉｕｍ）、ジエチルメチルインジウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｉｎｄｉｕｍ）、ジメチルイソプロピルインジウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｉｎｄｉｕｍ）、ジエチルイソプロピルインジウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｉｎｄｉｕｍ）及びジメチル−ｔ−ブチルインジウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｉｎｄｉｕｍ）からなる群より選択された一つ以上を含むことが好ましいが、これらに限定されない。
具体的に、前記第１セレニウム前駆体は、ジメチルセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジメチルジセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルジセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルジセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルジセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ｔ−ブチルイソプロピルセレニド（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）及びｔ−ブチルセレノール（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｓｅｌｅｎｏｌ）からなる群より選択された一つ以上を含むことが好ましいが、これらに限定されない。
このとき、前記インジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給するためのキャニスターの温度は、インジウム前駆体と第１セレニウム前駆体の各蒸気圧を考慮して決定され、前記インジウム前駆体のキャニスターの温度を−４０℃〜１００℃、好ましくは、−４０℃〜３０℃に維持し、供給ラインの温度を２５℃〜２００℃に維持し、かつ、第１セレニウム前駆体のキャニスターの温度を−４０℃〜１００℃、好ましくは、２５℃〜８０℃に維持し、供給ラインの温度を２５℃〜２００℃に維持しつつ供給されることが好ましいが、これに限定されない。前記インジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を同時に供給する際に、前記基板１０の温度は、２５℃〜６００℃を維持することが好ましく、アルゴンガス、ヘリウムガス及び窒素ガスからなる群より選択された一つ以上のガスを運搬ガスとして用いることが好ましい。
前記ガリウム薄膜３２の蒸着厚さは、１０ｎｍ〜３００ｎｍであることが好ましく、前記インジウム−セレニウム薄膜３３の蒸着厚さは、１００ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましいが、これに限定されない。このとき、ガリウム薄膜３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３の蒸着厚さが上記範囲を逸脱する場合、ＣＩＧＳ光吸収層３０の理想的なバンドギャップエネルギーの具現が難しい。
一方、前記ガリウム薄膜３２の単独蒸着の代わりに、ガリウム前駆体に第２セレニウム前駆体を同時に供給してガリウム−セレニウム薄膜３２’を蒸着してもよい。
上述のようにガリウム−セレニウム薄膜３２’を蒸着する場合、ＣＩＧＳ内のセレニウム含量をより高めることができるので、太陽電池の性能をより高める利点がある。
前記第２セレニウム前駆体は、前述した第１セレニウム前駆体と同一であってもよく、異なってもよい。具体的に、ジメチルセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジメチルジセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルジセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルジセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルジセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ｔ−ブチルイソプロピルセレニド（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）及びｔ−ブチルセレノール（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｓｅｌｅｎｏｌ）からなる群より選択された一つ以上を含むことが好ましいが、これらに限定されない。
銅薄膜３１、ガリウム薄膜（またはガリウム−セレニウム薄膜）３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３を蒸着した後、さらに熱処理することができる。前記熱処理は、２００℃〜６００℃の温度で１分〜５０分間行うことが好ましく、４００℃〜６００℃の温度で３０分〜４５分間行うことがより好ましいが、これに限定されない。上述のような熱処理温度及び熱処理時間を最適化することで、前記銅薄膜３１、ガリウム薄膜（またはガリウム−セレニウム薄膜）３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３に十分な熱処理を行ってバルク状態のＣＩＧＳ光吸収層３０を製造することができる。このとき、前記熱処理は、アルゴン、ヘリウム、窒素、硫化水素（Ｈ２Ｓ）及びセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）からなる群より選択された一つ以上の雰囲気ガス下で行うことができる。
すなわち、前記ＣＩＧＳ光吸収層３０は、前記下部電極層２０と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の下部の表面領域でセレニウム欠乏が発生することを特徴とし、上述した方法によって製造できる。
本発明によると、Ｍｏを含む下部電極層２０の表面とセレニウム前駆体との直接的な接触の防止、そして、前記下部電極層２０と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の下部領域でセレニウム欠乏の発生により、Ｍｏｓｅｘ層の形成を最小化することができる。前記下部電極層２０と前記ＣＩＧＳ光吸収層３０との間に形成されたＭｏｓｅｘ層の厚さは１０ｎｍ以下であってもよく、Ｍｏｓｅｘ層が可能であれば形成されないことがより好ましいが、これに限定されない。
一方、前記バッファ層４０と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の上部の表面領域では、銅欠乏が発生することを特徴とし、前記バッファ層４０と接する前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の上部の表面領域で銅欠乏により太陽電池１の性能をより向上させることができる利点がある。
前記ＣＩＧＳ光吸収層３０のバンドギャップエネルギーは、１．２ｅＶ〜１．８ｅＶであることが好ましいが、これに限定されない。１．２ｅＶ〜１．８ｅＶのバンドギャップエネルギーは、ＣＩＧＳ光吸収層３０内の銅、ガリウム、インジウム、セレニウムの組成の最適化を通じて調節することができ、上記範囲を維持することで、太陽電池１の開放電圧（Ｖｏｃ）を大きく高めることができる。
前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の孔隙率は、０．１％〜１０％であってもよい。このとき、ＣＩＧＳ光吸収層３０の孔隙率が上記範囲を逸脱する場合、電流の流れが漏れる通路（ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｅａｋａｇｅ ｐａｔｈ）が生成され、これによって、太陽電池の光電変換効率が落ちるようになる。
前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の平均結晶粒径は大きく形成できる。このとき、ＣＩＧＳ光吸収層３０の平均結晶粒径が過度に小さく形成される場合、結晶粒界（ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ）が電流の流れを妨害して太陽電池１の光電変換効率が落ちるようになる。
前記ＣＩＧＳ光吸収層３０の最終的な厚さは、５００ｎｍ〜３０００ｎｍであることが好ましいが、これに限定されない。このとき、ＣＩＧＳ光吸収層３０の最終的な厚さが上記範囲を逸脱する場合、太陽電池１の光電変換効率が落ちるようになる。
バッファ層４０の形成
前記バッファ層４０は、前記ＣＩＧＳ光吸収層３０上に少なくとも一つ以上の層で形成できる。前記バッファ層４０は、スパッタリング、化学溶液法、化学気相蒸着法または原子層蒸着法などによりＣｄＳ、ＩｎＳ、ＺｎＳまたはＺｎ（Ｏ、Ｓ）などで形成できる。このとき、前記バッファ層４０は、ｎ型半導体層であり、前記ＣＩＧＳ光吸収層３０は、ｐ型半導体層である。したがって、前記ＣＩＧＳ光吸収層３０及びバッファ層４０は、ｐｎ接合を形成する。
すなわち、前記ＣＩＧＳ光吸収層３０と前面電極層５０は、格子定数とバンドギャップエネルギーの差が大きいため、格子定数とバンドギャップエネルギーが両物質の中間に位置する前記バッファ層４０を挿入して良好な接合を形成することができる。
前面電極層５０の形成
前記前面電極層５０は、前記バッファ層４０上に形成され、前記前面電極層５０は、ＣＩＧＳ光吸収層３０とｐｎ接合を形成するウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）層であり、スパッタリングなどによりＺｎＯ、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）でドーピングされたＺｎＯ、ＩＴＯなどで形成できる。
前記前面電極層５０は、ｉ型ＺｎＯ薄膜上に電気光学的特性に優れたｎ型ＺｎＯ薄膜またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）薄膜を蒸着した２重構造からなることができる。
このとき、前記バッファ層４０上に形成される一番目の層は、太陽電池前面の透明電極として機能するため、光透過率が高い必要があり、光電子の流れが漏れる通路（ｓｈｕｎｔ ｐａｔｈ）を遮断するために電気抵抗が高い必要があるので、ドーピングされていないｉ型ＺｎＯ薄膜で形成することが好ましい。また、ｉ型ＺｎＯ薄膜上に蒸着される二番目の層は、抵抗が低く電流の流れが良好なアルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ボロン（Ｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはガリウム（Ｇａ）でドーピングされたＺｎＯ薄膜またはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）薄膜が適合である。
したがって、本発明による太陽電池１は、前記下部電極層２０上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜３１を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給して化学気相蒸着法でガリウム薄膜３２及びインジウム−セレニウム薄膜３３を蒸着することで、孔隙率が小さく平均結晶粒径が大きく形成されたＣＩＧＳ光吸収層３０を形成することを特徴とし、ＭｏＳｅｘ層の形成を最小化できるだけでなく、太陽電池１の性能を改善することができる。
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示する。しかし、下記の実施例は、本発明をより容易に理解するために提供されるものに過ぎず、下記の実施例によって本発明の内容が限定されるものではない。
［実施例］
実施例１
ガラス（ｓｏｄａｌｉｍｅ ｇｌａｓｓ）基板上に製造されたＭｏ電極をＤＣスパッタリングによりコーティングして約０．４９μｍの下部電極層を形成した。下部電極層上に、Ｃｕ前駆体としてＣｕ（ｈｆａｃ）２（キャニスターの温度＝４０℃、供給ラインの温度＝１００℃、基板の温度＝２５０℃、運搬ガス＝Ａｒ）を供給して、化学気相蒸着法でＣｕ薄膜を０．３μｍの厚さに蒸着した。その後、Ｇａ前駆体としてトリエチルガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）（キャニスターの温度＝１０℃、供給ラインの温度＝１００℃、基板の温度＝２５０℃、運搬ガス＝Ａｒ）を単独で供給して、化学気相蒸着法でＧａ薄膜を０．１μｍの厚さに蒸着した後、Ｉｎ前駆体としてトリメチルインジウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｉｎｄｉｕｍ）（キャニスターの温度＝１０℃、供給ラインの温度＝１００℃、基板の温度＝２５０℃、運搬ガス＝Ａｒ）と、Ｓｅ前駆体としてジエチルセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）（キャニスターの温度＝３０℃、供給ラインの温度＝１００℃、基板の温度＝２５０℃、運搬ガス＝Ａｒ）と、を同時に供給して、化学気相蒸着法でＩｎ−Ｓｅ薄膜を１．１μｍの厚さに蒸着した。その後、５５０℃で１５分間熱処理して、１．５μｍのＣＩＧＳ光吸収層を形成した。
図３は、ＡＥＳ（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｒｙ）法によるＣＩＧＳ光吸収層で厚さ方向に沿う各元素の組成比の変化を示す図である。
具体的に、ＣＩＧＳ光吸収層の表面上に電子ビームを照射した後、放出されるＡｕｇｅｒ電子のエネルギーを実時間で測定して表面を構成している元素の種類及び含量を分析し、ＡＥＳ（Ａｕｇｅｒ Ｅｌｅｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｒｙ）法を行った。
図３に示すように、ＣＩＧＳ光吸収層の上部の表面領域（スパッタ時間＝約０秒）では銅欠乏が発生することが確認され、ＣＩＧＳ光吸収層の下部の表面領域（スパッタ時間＝約１２００秒）では、セレニウム欠乏が発生することが確認される。
その後、ＣＩＧＳ光吸収層上に０．０５μｍのＣｄＳバッファ層を化学溶液蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｂａｔｈ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で形成した後、ＲＦスパッタリングにより０．０５μｍのｉ型ＺｎＯ薄膜と０．５μｍのアルミニウムが２％ドーピングされたＺｎＯ薄膜をそれぞれ蒸着して前面電極層を形成することで、太陽電池を最終製造した。
実施例２
熱処理時間を３０分に変更したこと以外は、実施例１と同一の方法で太陽電池を最終製造した。
実施例３
熱処理時間を４５分に変更したこと以外は、実施例１と同一の方法で太陽電池を最終製造した。
実施例４
熱処理時間を６０分に変更したこと以外は、実施例１と同一の方法で太陽電池を最終製造した。
比較例１〜４
Ｇａ薄膜の蒸着を省略したこと以外は、実施例１〜４と同一の方法で太陽電池を最終製造した。
実験例
（１）ＣＩＧＳ光吸収層の孔隙率測定及び平均結晶粒径の観察
実施例１によって製造された太陽電池でＣＩＧＳ光吸収層の孔隙率は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）イメージを通じて計算して測定し、その具体的な結果は、下記表１及び図４に示す。
また、実施例１によって製造された太陽電池でＣＩＧＳ光吸収層の平均結晶粒径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）イメージを通じて観察し、その結果は、図４に示す。
図４は、実施例１による太陽電池のＣＩＧＳ光吸収層の断面を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察して示す図である。
表１及び図４に示すように、実施例１による太陽電池のＣＩＧＳ光吸収層は、孔隙率が小さいと共に平均結晶粒径が大きく形成されたことが確認できた。
（２）太陽電池の性能の評価
実施例１〜４及び比較例１〜４によって最終製造された太陽電池の開放電圧（ＶＯＣ）を評価し、その結果は、表２及び図５に示す。
上記表２及び図５に示すように、実施例１〜４の場合、比較例１〜４に比べて太陽電池の開放電圧（ＶＯＣ）が遥かに高く、太陽電池の性能に優れたことが確認できた。
これは、最適条件でＧａ薄膜の蒸着を通じて、ＣＩＧＳ光吸収層のバンドギャップエネルギーを適切に調節することができ、これを実施例１〜４による太陽電池に適用した結果である。
前述した本発明の説明は、例示のためのものであって、本発明が属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更することなく他の具体的な形態に容易に変形可能であることを理解すべきである。したがって、以上で記述した実験例はすべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解すべきである。

Claims (8)

  1. （ａ）基板上に下部電極層を形成するステップ；
    （ｂ）前記下部電極層上に銅前駆体を供給して化学気相蒸着法で銅薄膜を蒸着した後、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を供給し、化学気相蒸着法でガリウム薄膜及びインジウム−セレニウム薄膜を蒸着してＣＩＧＳ光吸収層を形成するステップ；及び
    （ｃ）前記ＣＩＧＳ光吸収層上にバッファ層及び前面電極層を順に形成するステップを含むことを特徴とする、
    太陽電池の製造方法。
  2. 前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体及びインジウム前駆体と第１セレニウム前駆体を順に供給してガリウム薄膜を先に蒸着した後、インジウム−セレニウム薄膜を蒸着することを特徴とする、
    請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  3. 前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体に第２セレニウム前駆体を同時に供給してガリウム−セレニウム薄膜を蒸着することを特徴とする、
    請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  4. 前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体は、トリメチルガリウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリエチルガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリイソプロピルガリウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリブチルガリウム（Ｔｒｉｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリ−ｔ−ブチルガリウム（Ｔｒｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、トリメトキシガリウム（Ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、トリエトキシガリウム（Ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、トリイソプロポキシガリウム（Ｔｒｉｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルイソプロポキシガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジエチルイソプロポキシガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルエチルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、ジエチルメチルガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ）、ジメチルイソプロピルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｍ）、ジエチルイソプロピルガリウム（Ｄｉｅｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｇａｌｌｉｕｍ）及びジメチル−ｔ−ブチルガリウム（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｇａｌｌｉｕｍ）からなる群より選択された一つ以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  5. 前記（ｂ）ステップで、ガリウム前駆体は、キャニスターの温度を−４０℃〜１００℃に維持し、供給ラインの温度を２５℃〜２００℃に維持しつつ供給されることを特徴とする、
    請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  6. 前記（ｂ）ステップで、第２セレニウム前駆体は、ジメチルセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジメチルジセレニド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジエチルジセレニド（Ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジイソプロピルジセレニド（Ｄｉｉｓｏｐｒｏｐｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ジ−ｔ−ブチルジセレニド（Ｄｉｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｙｌｄｉｓｅｌｅｎｉｄｅ）、ｔ−ブチルイソプロピルセレニド（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｉｓｏｐｒｏｐｙｌｓｅｌｅｎｉｄｅ）及びｔ−ブチルセレノール（Ｔｅｒｔｉａｒｙｂｕｔｈｙｌｓｅｌｅｎｏｌ）からなる群より選択された一つ以上を含むことを特徴とする、請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
  7. 前記（ｂ）ステップで、熱処理するステップをさらに含むことを特徴とする、
    請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
  8. 前記熱処理は、２００℃〜６００℃の温度で１分〜５０分間行われることを特徴とする、
    請求項７に記載の太陽電池の製造方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11653502B2 (en) * 2019-12-02 2023-05-16 Intel Corporation FeFET with embedded conductive sidewall spacers and process for forming the same
KR20220153262A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 주식회사 메카로에너지 화학기상증착법을 이용한 태양전지용 cigs 광흡수층의 제조방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3876440B2 (ja) * 2002-02-14 2007-01-31 本田技研工業株式会社 光吸収層の作製方法
JP4055053B2 (ja) * 2002-03-26 2008-03-05 本田技研工業株式会社 化合物薄膜太陽電池およびその製造方法
DE602007003216D1 (de) * 2006-04-18 2009-12-24 Dow Corning Fotovoltaische anordnung auf kupfer-indium-diselenidbasis und herstellungsverfahren dafür
KR100982475B1 (ko) 2008-09-29 2010-09-15 주식회사 쎄믹스 광 흡수용 화합물 박막 제조방법
CN101740660B (zh) * 2008-11-17 2011-08-17 北京华仁合创太阳能科技有限责任公司 铜铟镓硒太阳能电池、其吸收层薄膜及该薄膜的制备方法、设备
US20100236616A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-23 Jenn Feng Industrial Co., Ltd. Cigs solar cell having thermal expansion buffer layer and method for fabricating the same
WO2011111889A1 (ko) * 2010-03-12 2011-09-15 주식회사 메카로닉스 Cigs 박막 제조방법
KR101152202B1 (ko) 2010-11-12 2012-06-15 영남대학교 산학협력단 Ｃｉｇｓ 태양광 흡수층 제조방법
JP5623311B2 (ja) * 2011-02-28 2014-11-12 京セラ株式会社 光電変換装置
KR20120133342A (ko) * 2011-05-31 2012-12-10 한국에너지기술연구원 균일한 Ｇａ 분포를 갖는 ＣＩＧＳ 박막 제조방법
KR101085980B1 (ko) * 2011-05-31 2011-11-22 주식회사 쎄믹스 엘리먼트 셀레늄 증기 분위기에서의 셀레나이제이션 공정에 의한 태양 전지의 광흡수층 제조 방법 및 광흡수층 제조용 열처리 장치
KR101410968B1 (ko) 2011-11-28 2014-06-25 금호전기주식회사 씨아이지에스 박막태양전지 제조방법
JP6005766B2 (ja) * 2012-02-29 2016-10-12 アライアンス フォー サステイナブル エナジー リミテッド ライアビリティ カンパニー ＣｕＩｎＳｅ２及びＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２被膜を用いて太陽電池を形成する為のシステム及び方法
KR101384293B1 (ko) * 2012-06-29 2014-05-14 영남대학교 산학협력단 Ｃｉｇｓ 태양전지 제조방법
KR101482786B1 (ko) 2013-04-09 2015-01-19 한국교통대학교산학협력단 산화인듐을 이용한 ｃｉｇｓ 광흡수층 제조방법
KR101472409B1 (ko) * 2013-08-13 2014-12-16 주식회사 메카로닉스 화학적 증착법을 이용한 ｃｉｓ 박막 태양전지의 제조방법
US9159863B2 (en) * 2013-08-15 2015-10-13 Tsmc Solar Ltd. Method of forming chalcopyrite thin film solar cell
CN103474514B (zh) * 2013-10-08 2016-03-09 江西冠能光电材料有限公司 铜铟镓硒太阳能电池的制备方法
JP2015179863A (ja) * 2015-05-18 2015-10-08 株式会社東芝 光電変換素子および太陽電池

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