JP7068798B2 - Manufacturing method of photoelectric conversion element - Google Patents

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Description

本発明は、光電変換素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a photoelectric conversion element.

光電変換素子は、例えば、太陽電池など、光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子のことである。そのなかで、光電変換層として、I族元素、III族元素、及び、VI族元素を含む化合物半導体を使用する光電変換素子は、薄膜化及び低コスト化が可能であることから、次世代光電変換素子として有望である。 A photoelectric conversion element is an element that converts light energy into electrical energy, such as a solar cell. Among them, the photoelectric conversion element using a compound semiconductor containing a group I element, a group III element, and a group VI element as the photoelectric conversion layer can be thinned and reduced in cost, and thus is a next-generation photoelectric. It is promising as a conversion element.

例えば、光電変換層として、CuInSe2を使用する光電変換素子は、CIS系光電変換素子と呼ばれる。また、CIS系光電変換素子のうち、III族元素として、InとGaを使用する光電変換素子は、CIGS系光電変換素子と呼ばれる。 For example, a photoelectric conversion element that uses CuInSe 2 as a photoelectric conversion layer is called a CIS-based photoelectric conversion element. Further, among the CIS-based photoelectric conversion elements, a photoelectric conversion element that uses In and Ga as Group III elements is called a CIGS-based photoelectric conversion element.

CIS系光電変換素子又はCIGS系光電変換素子のうち、VI族元素として、SeとSを使用する光電変換素子は、光電変換効率などの特性の向上が期待できることから、特に注目される。ここでは、混晶を構成する複数の同族元素A, Bを(A, B)と記載し、I族元素と、III族元素と、VI族元素としてSe及びSと、を含む混晶化合物を、I-III-(Se, S)2と記載する。I-III-(Se, S)2の代表例としては、Cu(Inx, Ga1-x)(Sey, S1-y)2がある。但し、0≦x≦1、0<y<1である。以下、同じ。 Of the CIS-based photoelectric conversion elements or CIGS-based photoelectric conversion elements, photoelectric conversion elements that use Se and S as Group VI elements are particularly noteworthy because they can be expected to improve characteristics such as photoelectric conversion efficiency. Here, a plurality of homologous elements A and B constituting the mixed crystal are described as (A, B), and a mixed crystal compound containing a group I element, a group III element, and a group VI element Se and S is used. , I-III- (Se, S) 2 . A typical example of I-III- (Se, S) 2 is Cu (In x , Ga 1-x ) (Se y , S 1-y ) 2 . However, 0 ≦ x ≦ 1 and 0 <y <1. same as below.

国際公開第2009/017172号International Publication No. 2009/017172

I-III-(Se, S)2は、例えば、SAS法(Sulfurization after Selenization)により形成可能である。SAS法では、I族元素及びIII族元素を含むプリカーサ層(前駆体層)のセレン化によりI-III-Se2を形成した後、硫化によりVI族元素のSeをSに置換し、少なくとも光電変換層の表面部にI-III-S2又はI-III-(Se, S)2を形成する。尚、光電変換層の表面部とは、硫黄源ガスに晒される基板側とは反対側の表面部のことである。 I-III- (Se, S) 2 can be formed, for example, by the SAS method (Sulfurization after Selenization). In the SAS method, I-III-Se 2 is formed by seleniumization of the precursor layer containing Group I and Group III elements, and then Se of Group VI element is replaced with S by sulfurization, and at least photoelectric is used. I-III-S 2 or I-III- (Se, S) 2 is formed on the surface of the conversion layer. The surface portion of the photoelectric conversion layer is a surface portion on the side opposite to the substrate side exposed to the sulfur source gas.

光電変換素子においては、光電変換効率などの特性の向上の観点から、光電変換層の表面部は、硫化後にI-III-S2又はI-III-(Se, S)2となり、I-III-Se2を含まないのが理想である。しかし、実際は、硫化後においても、I-III-Se2からなる結晶がI-III-(Se, S)2又はI-III-S2からなる結晶と分離されて光電変換層の表面部に残存することが多い。この場合、光電変換素子の特性、例えば、光電変換効率は、光電変換層の表面部がI-III-Se2を含まない理想構造に比べて、悪くなる。 In the photoelectric conversion element, from the viewpoint of improving characteristics such as photoelectric conversion efficiency, the surface portion of the photoelectric conversion layer becomes I-III-S 2 or I-III- (Se, S) 2 after sulfurization, and I-III. -Ideally it does not contain Se 2 . However, in reality, even after sulfurization, the crystal composed of I-III-Se 2 is separated from the crystal composed of I-III- (Se, S) 2 or I-III-S 2 and is formed on the surface of the photoelectric conversion layer. Often remains. In this case, the characteristics of the photoelectric conversion element, for example, the photoelectric conversion efficiency, are worse than those of the ideal structure in which the surface portion of the photoelectric conversion layer does not contain I-III-Se 2 .

本発明の実施形態は、I族元素、III族元素、及び、セレンを含む光電変換層の表面部において、硫化により有効にセレンを硫黄に置換可能な製造方法を提案する。 An embodiment of the present invention proposes a production method capable of effectively replacing selenium with sulfur by sulfurization on the surface portion of a photoelectric conversion layer containing a group I element, a group III element, and selenium.

本発明の実施形態に係わる光電変換素子の製造方法は、基板上に、少なくとも、I族元素およびIII族元素を含むプリカーサ層を形成する工程とセレンを有するセレン源ガスの雰囲気中において前記プリカーサ層をセレン化し、少なくとも、前記I族元素、前記III族元素、及び、前記セレンを含む光電変換層を形成する工程と、硫黄を有する硫黄源ガス及び前記セレン源ガスを含む混合ガスの雰囲気中において前記光電変換層の硫化を行う工程と、を備え、前記混合ガスの雰囲気中において、前記セレン源ガスのモル数は、前記硫黄源ガスのモル数よりも少なく、前記混合ガスの雰囲気全体に対する前記セレン源ガスのモル比は、1.5%以下である。
The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a precursor layer containing at least a group I element and a group III element on a substrate, and the precursor in an atmosphere of a selenium source gas having selenium. In the step of seleniumizing the layer to form at least a photoelectric conversion layer containing the group I element, the group III element, and the selenium, and in an atmosphere of a sulfur source gas having sulfur and a mixed gas containing the selenium source gas. In the atmosphere of the mixed gas, the number of moles of the selenium source gas is smaller than the number of moles of the sulfur source gas, and the entire atmosphere of the mixed gas is provided. The molar ratio of the selenium source gas to the selenium source gas is 1.5% or less.

本発明の実施形態によれば、I族元素、III族元素、及び、セレンを含む光電変換層の表面部において、硫化により有効にセレンを硫黄に置換可能となる。 According to the embodiment of the present invention, selenium can be effectively replaced with sulfur by sulfurization on the surface portion of the photoelectric conversion layer containing the group I element, the group III element, and selenium.

光電変換素子の例を示す断面図。The cross-sectional view which shows the example of the photoelectric conversion element. 光電変換層の例を示す断面図。The cross-sectional view which shows the example of the photoelectric conversion layer. 光電変換素子の製造方法の一工程を示す断面図。The cross-sectional view which shows one process of the manufacturing method of a photoelectric conversion element. 光電変換素子の製造方法の一工程を示す断面図。The cross-sectional view which shows one process of the manufacturing method of a photoelectric conversion element. 光電変換素子の製造方法の一工程を示す断面図。The cross-sectional view which shows one process of the manufacturing method of a photoelectric conversion element. 光電変換素子の製造方法の一工程を示す断面図。The cross-sectional view which shows one process of the manufacturing method of a photoelectric conversion element. セレン源ガスのモル比と光電変換効率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the molar ratio of a selenium source gas and the photoelectric conversion efficiency. セレン源ガスのモル比と光電変換効率との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the molar ratio of a selenium source gas and the photoelectric conversion efficiency. 光電変換層の表面部のXRDパターンを示す図。The figure which shows the XRD pattern of the surface part of a photoelectric conversion layer. 適用例としての太陽電池サブモジュールの例を示す図。The figure which shows the example of the solar cell submodule as an application example.

以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
実施形態では、その説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造又は要素については、簡略化又は省略して説明する。また、図面において、同じ要素には、同じ符号を付すことにする。尚、図面において、各層の厚さ、形状などは、模式的に示したもので、実際の厚さや形状などを示すものではない。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
In the embodiment, in order to make the explanation easy to understand, the structure or the element other than the main part of the present invention will be described in a simplified or omitted manner. Further, in the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals. In the drawings, the thickness, shape, and the like of each layer are schematically shown, and do not indicate the actual thickness, shape, and the like.

<光電変換素子の構造>
図1は、光電変換素子の例を示す。
光電変換素子10は、例えば、サブストレート構造を有し、太陽光などの光20は、基板11側とは反対側から光電変換素子10に入射される。
<Structure of photoelectric conversion element>
FIG. 1 shows an example of a photoelectric conversion element.
The photoelectric conversion element 10 has, for example, a substrate structure, and light 20 such as sunlight is incident on the photoelectric conversion element 10 from a side opposite to the substrate 11 side.

基板11は、ガラス基板、樹脂基板、金属基板などから選択可能である。基板11は、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属を含んでもよい。基板11の形状は、例えば、四角形であるが、これに限られることはない。また、基板11は、固い基板を想定しているが、これに代えて、柔軟性のあるフレキシブル基板を用いてもよい。フレキシブル基板は、例えば、ステンレス箔、チタン箔、モリブデン箔、セラミックシート、又は、樹脂シートを含む。 The substrate 11 can be selected from a glass substrate, a resin substrate, a metal substrate, and the like. The substrate 11 may contain an alkali metal such as sodium and potassium. The shape of the substrate 11 is, for example, a quadrangle, but the shape is not limited to this. Further, although the substrate 11 is assumed to be a hard substrate, a flexible flexible substrate may be used instead. The flexible substrate includes, for example, a stainless steel foil, a titanium foil, a molybdenum foil, a ceramic sheet, or a resin sheet.

第1の電極層12は、基板11上に配置される。第1の電極層12は、例えば、金属電極層である。第1の電極層12は、後述する製造方法において、光電変換層12との反応が発生し難い材料を備えるのが望ましい。第1の電極層12は、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、クロム(Cr)などから選択可能である。第1の電極層12は、後述する第2の電極層15内に含まれる材料と同じ材料を含んでもよい。第1の電極層12の厚さは、200nm~500nmに設定される。 The first electrode layer 12 is arranged on the substrate 11. The first electrode layer 12 is, for example, a metal electrode layer. It is desirable that the first electrode layer 12 is provided with a material that is unlikely to react with the photoelectric conversion layer 12 in the manufacturing method described later. The first electrode layer 12 can be selected from molybdenum (Mo), titanium (Ti), chromium (Cr) and the like. The first electrode layer 12 may contain the same material as that contained in the second electrode layer 15 described later. The thickness of the first electrode layer 12 is set to 200 nm to 500 nm.

光電変換層13は、第1の電極層12上に配置される。光電変換層13は、多結晶又は微結晶のp型化合物半導体層として機能する。光電変換層13は、I族元素と、III族元素と、VI族元素(カルコゲン元素)としてセレン(Se)及び硫黄(S)と、を含むカルコパイライト構造の混晶化合物(I-III-(Se, S)2)を備える。I族元素は、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)などから選択可能である。III族元素は、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、アルミニウム(Al)などから選択可能である。また、光電変換層13は、VI族元素として、セレン及び硫黄の他に、テルル(Te)などを含んでもよい。光電変換層13の厚さは、1.0μm~3.0μmに設定される。 The photoelectric conversion layer 13 is arranged on the first electrode layer 12. The photoelectric conversion layer 13 functions as a polycrystalline or microcrystalline p-type compound semiconductor layer. The photoelectric conversion layer 13 is a mixed crystal compound (I-III-) having a chalcopyrite structure containing a group I element, a group III element, and selenium (Se) and sulfur (S) as group VI elements (chalcogen elements). Se, S) 2 ) is provided. Group I elements can be selected from copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), and the like. Group III elements can be selected from indium (In), gallium (Ga), aluminum (Al) and the like. Further, the photoelectric conversion layer 13 may contain tellurium (Te) or the like in addition to selenium and sulfur as Group VI elements. The thickness of the photoelectric conversion layer 13 is set to 1.0 μm to 3.0 μm.

光電変換層13は、光電変換効率などの特性の向上の観点から、例えば、図2に示すように、内部13-1と、表面部13-2と、を備えるのが望ましい。表面部13-2とは、基板11側とは反対側の光電変換層13の表面及びその近傍を含む部分である。内部13-1とは、表面部13-2以外の部分である。 From the viewpoint of improving characteristics such as photoelectric conversion efficiency, it is desirable that the photoelectric conversion layer 13 includes an internal 13-1 and a surface portion 13-2, for example, as shown in FIG. The surface portion 13-2 is a portion including the surface of the photoelectric conversion layer 13 on the side opposite to the substrate 11 side and its vicinity. The internal 13-1 is a portion other than the surface portion 13-2.

本例では、光電変換層13の表面部13-2は、I-III-S2又はI-III-(Se, S)2を備え、光電変換層13の内部13-1は、I-III-Se2を備える。即ち、光電変換層13内の硫黄(S)元素は、表面部13-2にピーク値を有する濃度プロファイルを持つ。また、光電変換層13内の硫黄(S)元素の濃度は、光電変換層13-1の表面部13-2のピーク値を有する部分から内部13-1に向かって次第に減少する。 In this example, the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13 includes I-III-S 2 or I-III- (Se, S) 2 , and the internal 13-1 of the photoelectric conversion layer 13 is I-III. -Equipped with Se 2 . That is, the sulfur (S) element in the photoelectric conversion layer 13 has a concentration profile having a peak value on the surface portion 13-2. Further, the concentration of the sulfur (S) element in the photoelectric conversion layer 13 gradually decreases from the portion having the peak value of the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13-1 toward the inside 13-1.

また、光電変換層13の表面部13-2は、主として、大きなエネルギーバンドギャップを持つI-III-S2又はI-III-(Se, S)2の結晶からなる。即ち、光電変換層13の表面部13-2は、I-III-S2又はI-III-(Se, S)2よりも小さなエネルギーバンドギャップを持つI-III-Se2の結晶を全く含まないか又はほとんど含まない構造を有する。但し、ほとんど含まないとは、従来方法により表面部13-2内に残存するI-III-Se2の結晶の量又は割合よりも少ないことを意味する。また、従来方法とは、I-III-Se2の硫化が、硫黄源ガスを含み、セレン源ガスを含まない雰囲気中で行われる方法のことである。その結果、表面部13-2のエネルギーバンドギャップは、内部13-1のエネルギーバンドギャップよりも大きくなる。これは、光電変換素子の並列抵抗が大きくなり、光電変換効率などの特性が向上することを意味する。 Further, the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13 is mainly composed of crystals of I-III-S 2 or I-III- (Se, S) 2 having a large energy band gap. That is, the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13 contains all the crystals of I-III-Se 2 having an energy band gap smaller than that of I-III-S 2 or I-III- (Se, S) 2 . It has a structure that is absent or hardly contained. However, the fact that it is hardly contained means that it is less than the amount or proportion of the crystals of I-III-Se 2 remaining in the surface portion 13-2 by the conventional method. The conventional method is a method in which sulfurization of I-III-Se 2 is performed in an atmosphere containing a sulfur source gas and not a selenium source gas. As a result, the energy bandgap of the surface portion 13-2 becomes larger than the energy bandgap of the inner portion 13-1. This means that the parallel resistance of the photoelectric conversion element becomes large, and the characteristics such as the photoelectric conversion efficiency are improved.

尚、I-III-S2は、例えば、Cu(Inx, Ga1-x)S2であり、I-III-(Se, S)2は、例えば、Cu(Inx, Ga1-x)(Sey, S1-y)2であり、I-III-Se2は、例えば、Cu(Inx, Ga1-x)Se2である。 In addition, I-III-S 2 is, for example, Cu (In x , Ga 1-x ) S 2 , and I-III- (Se, S) 2 is, for example, Cu (In x , Ga 1-x) . ) (Se y , S 1-y ) 2 , and I-III-Se 2 is, for example, Cu (In x , Ga 1-x ) Se 2 .

また、光電変換層13の表面部13-2を上面部とし、光電変換層13の基板11側の表面部を下面部とした場合、光電変換層13の下面部は、表面部13-2と同様の構造、例えば、大きなバンドギャップを持つI-III-S2又はI-III-(Se, S)2の結晶を含む構造を有してもよい。この場合、光電変換層13内の硫黄元素の濃度又はバンドギャップは、上面部及び下面部でそれぞれ大きく、内部(真ん中)で小さいダブルグレーデッド構造を有する。 Further, when the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13 is the upper surface portion and the surface portion of the photoelectric conversion layer 13 on the substrate 11 side is the lower surface portion, the lower surface portion of the photoelectric conversion layer 13 is the surface portion 13-2. It may have a similar structure, eg, a structure containing crystals of I-III-S 2 or I-III- (Se, S) 2 with a large bandgap. In this case, the concentration or bandgap of the sulfur element in the photoelectric conversion layer 13 has a double graded structure in which the upper surface portion and the lower surface portion are large and the inside (middle) is small.

バッファ層14は、光電変換層13上に配置される。バッファ層14は、例えば、n型又はi(intrinsic)型高抵抗導電層である。ここで言う「高抵抗」とは、後述する第2の電極層15の抵抗値よりも高い抵抗値を有するという意味である。 The buffer layer 14 is arranged on the photoelectric conversion layer 13. The buffer layer 14 is, for example, an n-type or i (intrinsic) type high resistance conductive layer. The term "high resistance" as used herein means having a resistance value higher than the resistance value of the second electrode layer 15 described later.

バッファ層14は、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、インジウム(In)を含む化合物から選択可能である。亜鉛を含む化合物としては、例えば、ZnO、ZnS、Zn(OH)2、又は、これらの混晶であるZn(O, S)、Zn(O. S, OH)、さらには、ZnMgO、ZnSnOなど、がある。カドミウムを含む化合物としては、例えば、CdS、CdO、又は、これらの混晶であるCd(O, S)、Cd(O, S, OH)がある。インジウムを含む化合物としては、例えば、InS、InO、又は、これらの混晶であるIn(O, S)、In(O, S, OH)がある。また、バッファ層14は、これらの化合物の積層構造を有してもよい。バッファ層14の厚さは、10nm~100nmに設定される。 The buffer layer 14 can be selected from compounds containing zinc (Zn), cadmium (Cd), and indium (In). Examples of the zinc-containing compound include ZnO, ZnS, Zn (OH) 2 , or a mixed crystal of these, Zn (O, S), Zn (O.S, OH), and ZnMgO, ZnSnO, etc. , There is. Examples of the compound containing cadmium include CdS, CdO, or a mixed crystal of these, Cd (O, S) and Cd (O, S, OH). Examples of the compound containing indium include InS, InO, or a mixed crystal of these, In (O, S), In (O, S, OH). Further, the buffer layer 14 may have a laminated structure of these compounds. The thickness of the buffer layer 14 is set to 10 nm to 100 nm.

バッファ層14は、光電変換効率などの特性を向上させる効果を有するが、これを省略することも可能である。バッファ層14が省略される場合、後述する第2の電極層15は、光電変換層13上に配置される。 The buffer layer 14 has an effect of improving characteristics such as photoelectric conversion efficiency, but it is also possible to omit this. When the buffer layer 14 is omitted, the second electrode layer 15 described later is arranged on the photoelectric conversion layer 13.

第2の電極層15は、バッファ層14上に配置される。第2の電極層15は、例えば、n型導電層である。第2の電極層15は、例えば、禁制帯幅が広く、抵抗値が十分に低い材料を備えるのが望ましい。また、第2の電極層15は、太陽光などの光の通り道となるため、光電変換層13が吸収可能な波長の光を透過する性質を持つのが望ましい。この意味から、第2の電極層15は、透明電極層又は窓層と呼ばれる。 The second electrode layer 15 is arranged on the buffer layer 14. The second electrode layer 15 is, for example, an n-type conductive layer. It is desirable that the second electrode layer 15 is provided with, for example, a material having a wide bandgap and a sufficiently low resistance value. Further, since the second electrode layer 15 serves as a path for light such as sunlight, it is desirable that the second electrode layer 15 has a property of transmitting light having a wavelength that can be absorbed by the photoelectric conversion layer 13. In this sense, the second electrode layer 15 is called a transparent electrode layer or a window layer.

第2の電極層15は、例えば、III族元素(B、Al、Ga、又は、In)がドーパントとして添加された酸化金属を備える。酸化金属の例としては、ZnO、又は、SnO2がある。第2の電極層15は、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)、ITiO(酸化インジウムチタン)、IZO(酸化インジウム亜鉛)、ZTO(酸化亜鉛スズ)、FTO(フッ素ドープト酸化スズ)、GZO(ガリウムドープト酸化亜鉛)など、から選択可能である。第2の電極層15の厚さは、0.5μm~2.5μmに設定される。 The second electrode layer 15 includes, for example, a metal oxide to which a group III element (B, Al, Ga, or In) is added as a dopant. Examples of the metal oxide include ZnO or SnO 2 . The second electrode layer 15 is, for example, ITO (indium tin oxide), ITiO (indium tin oxide), IZO (zinc oxide zinc oxide), ZTO (zinc oxide tin), FTO (fluorine-doped tin oxide), GZO (gallium-doped). (Zinc oxide), etc. can be selected. The thickness of the second electrode layer 15 is set to 0.5 μm to 2.5 μm.

<光電変換素子の製造方法>
図1及び図2の光電変換素子の製造方法の例を説明する。
<Manufacturing method of photoelectric conversion element>
An example of a method for manufacturing the photoelectric conversion element of FIGS. 1 and 2 will be described.

まず、図3に示すように、例えば、スパッタリング法により、基板11上に第1の電極層12を形成する。スパッタリング法は、直流(DC)スパッタリング法でもよいし、又は、高周波(RF)スパッタリング法でもよい。また、スパッタリング法に代えて、CVD(chemical vapor deposition)法、ALD(atomic layer deposition)法などを用いて、第1の電極層12を形成してもよい。 First, as shown in FIG. 3, for example, the first electrode layer 12 is formed on the substrate 11 by a sputtering method. The sputtering method may be a direct current (DC) sputtering method or a radio frequency (RF) sputtering method. Further, instead of the sputtering method, the first electrode layer 12 may be formed by using a CVD (chemical vapor deposition) method, an ALD (atomic layer deposition) method, or the like.

また、例えば、スパッタリング法により、第1の電極層12上に、I族元素と、III族元素と、を含むプリカーサ層13-pを形成する。この後、プリカーサ層13-pのセレン化を行う。セレン化は、図4に示すように、例えば、気相セレン化法により行う。即ち、セレン化は、セレンを有するセレン源ガス(例えば、セレン化水素、又はセレン蒸気)16の雰囲気中でプリカーサ層13-pを加熱することにより行う。その結果、プリカーサ層13-pは、I族元素と、III族元素と、セレンと、を含む化合物(光電変換層)に変換される。 Further, for example, a precursor layer 13-p containing a group I element and a group III element is formed on the first electrode layer 12 by a sputtering method. After this, the precursor layer 13-p is seleniumized. As shown in FIG. 4, seleniumization is performed, for example, by a vapor phase seleniumization method. That is, selenium formation is performed by heating the precursor layer 13-p in the atmosphere of a selenium source gas having selenium (for example, hydrogen selenide or selenium vapor) 16. As a result, the precursor layer 13-p is converted into a compound (photoelectric conversion layer) containing a group I element, a group III element, and selenium.

セレン化は、例えば、300℃以上、600℃以下の範囲内の温度で行うのが望ましい。また、セレン源ガス16としてセレン化水素(H2Se)を使用すれば、セレン源ガス16の常温での取り扱いが容易化される。さらに、セレン化は、加熱炉内で行うのが望ましい。この場合、セレン源ガスは、セレン供給源(例えば、セレン化水素の場合はボンベ、セレン蒸気の場合は蒸発源)から加熱炉内に導入される。この時、加熱炉内の全雰囲気に対するセレン源ガス16のモル比は、不活性ガス(例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど)との混合比により制御される。 Selenium formation is preferably performed at a temperature within the range of, for example, 300 ° C. or higher and 600 ° C. or lower. Further, if hydrogen selenide (H 2 Se) is used as the selenium source gas 16, the handling of the selenium source gas 16 at room temperature is facilitated. Further, seleniumization is preferably carried out in a heating furnace. In this case, the selenium source gas is introduced into the heating furnace from a selenium supply source (for example, a cylinder in the case of hydrogen selenide and an evaporation source in the case of selenium steam). At this time, the molar ratio of the selenium source gas 16 to the entire atmosphere in the heating furnace is controlled by the mixing ratio with the inert gas (for example, nitrogen gas, argon gas, etc.).

尚、I族元素と、III族元素と、セレンと、を含む化合物(光電変換層)は、気相セレン化法以外の方法により形成してもよい。例えば、このような化合物は、固相セレン化法、蒸着法、インク塗布法、電着法などによっても形成可能である。 The compound (photoelectric conversion layer) containing a group I element, a group III element, and selenium may be formed by a method other than the vapor phase selenium method. For example, such a compound can also be formed by a solid phase selenium method, a vapor deposition method, an ink coating method, an electrodeposition method, or the like.

次に、図5に示すように、I族元素と、III族元素と、セレンと、を含む光電変換層13の硫化を行う。硫化は、硫黄を有する硫黄源ガス(例えば、硫化水素、又は硫黄蒸気)17-1及びセレンを有するセレン源ガス(例えば、セレン化水素、又はセレン蒸気)17-2の混合ガスの雰囲気中で光電変換層13を加熱することにより行う。その結果、光電変換層13は、I族元素と、III族元素と、VI族元素としてセレン及び硫黄と、を含む化合物に変換される。 Next, as shown in FIG. 5, the photoelectric conversion layer 13 containing the group I element, the group III element, and selenium is sulfurized. Sulfurization is carried out in the atmosphere of a mixed gas of a sulfur source gas having sulfur (eg, hydrogen sulfide or sulfur steam) 17-1 and a selenium source gas having selenium (eg, hydrogen selenium or selenium steam) 17-2. This is done by heating the photoelectric conversion layer 13. As a result, the photoelectric conversion layer 13 is converted into a compound containing a group I element, a group III element, and selenium and sulfur as group VI elements.

ここで、硫黄源ガス17-1は、光電変換層13の表面部13-2において、I族元素と、III族元素と、セレンと、からなる結晶、例えば、カルコパイライト結晶内のセレンを硫黄に置換する役割を有する。また、セレン源ガス17-2は、硫黄源ガス17-1によるセレンから硫黄への置換を促進する役割を有する。但し、この置換を促進する効果は、硫化に使用する混合ガスの雰囲気中において、セレン源ガス17-2のモル数が硫黄源ガス17-1のモル数よりも少ないことが条件である。 Here, the sulfur source gas 17-1 sulfurizes a crystal composed of a group I element, a group III element, and selenium, for example, selenium in a chalcopyrite crystal, on the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13. Has the role of replacing with. Further, the selenium source gas 17-2 has a role of promoting the substitution of selenium with sulfur by the sulfur source gas 17-1. However, the effect of promoting this substitution is conditional on the number of moles of the selenium source gas 17-2 being smaller than the number of moles of the sulfur source gas 17-1 in the atmosphere of the mixed gas used for sulfurization.

その結果、硫化後、光電変換層13の表面部13-2は、I族元素と、III族元素と、硫黄と、からなる結晶(例えば、I-III-S2)、及び、I族元素と、III族元素と、VI族元素として硫黄及びセレンと、からなる結晶(例えば、I-III-(Se, S)2)を含み、かつ、I族元素と、III族元素と、セレンと、からなる結晶(例えば、I-III-Se2)を全く含まないか又はほとんど含まない構造となる。従って、光電変換素子の並列抵抗が大きくなり、光電変換効率などの特性の向上が実現される。 As a result, after sulfide, the surface portion 13-2 of the photoelectric conversion layer 13 is a crystal (for example, I-III-S 2 ) composed of a group I element, a group III element, and sulfur, and a group I element. A crystal composed of a group III element, sulfur and selenium as a group VI element (for example, I-III- (Se, S) 2 ), and a group I element, a group III element, and selenium. It has a structure containing no or almost no crystals (for example, I-III-Se 2 ) consisting of. Therefore, the parallel resistance of the photoelectric conversion element is increased, and characteristics such as photoelectric conversion efficiency are improved.

尚、硫化後、光電変換層13内の硫黄元素は、表面部13-2にピーク値を有する濃度プロファイルを持つことになる。また、硫化後、光電変換層13内の硫黄元素の濃度は、ダブルグレーデッド構造を有してもよい。 After sulfurization, the sulfur element in the photoelectric conversion layer 13 has a concentration profile having a peak value on the surface portion 13-2. Further, after sulfurization, the concentration of the sulfur element in the photoelectric conversion layer 13 may have a double graded structure.

硫化は、例えば、450℃以上、650℃以下の範囲内の温度で行うのが望ましい。また、硫黄源ガス17-1として硫化水素(H2S)を使用すれば、硫黄源ガス17-1の常温での取り扱いが容易化される。硫黄源ガス17-1が硫化水素(H2S)である場合、硫化水素の分解を促進させるため、硫化の温度は、500℃以上であるのが望ましい。硫化時に使用するセレン源ガス17-2は、セレン化水素(H2Se)であるのが望ましい。セレン化水素は、硫化水素と同様に、常温での取り扱いが容易だからである。 For example, sulfurization is preferably performed at a temperature within the range of 450 ° C. or higher and 650 ° C. or lower. Further, if hydrogen sulfide (H 2 S) is used as the sulfur source gas 17-1, the handling of the sulfur source gas 17-1 at room temperature is facilitated. When the sulfur source gas 17-1 is hydrogen sulfide (H 2 S), the sulfurization temperature is preferably 500 ° C. or higher in order to promote the decomposition of hydrogen sulfide. The selenium source gas 17-2 used during sulfurization is preferably hydrogen selenide (H 2 Se). This is because hydrogen selenide, like hydrogen sulfide, is easy to handle at room temperature.

硫化は、加熱炉内で行うのが望ましい。この場合、まず、セレン化で使用された図4のセレン源ガス16が加熱炉内から排出される。但し、これは、セレン化が気相セレン化法により行われた場合である。この後、硫化で使用する硫黄源ガス17-1及びセレン源ガス17-2を含む混合ガスが加熱炉内に導入される。硫黄源ガス17-1及びセレン源ガス17-2は、それぞれ、硫黄供給源(例えば、硫化水素の場合はボンベ、硫黄蒸気の場合は蒸発源)及びセレン供給源(例えば、セレン化水素の場合はボンベ、セレン蒸気の場合は蒸発源)から加熱炉内に導入される。この時、加熱炉内の全雰囲気に対する硫黄源ガス17-1及びセレン源ガス17-2のモル比は、不活性ガス(例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど)との混合比により制御される。 Sulfurization is preferably performed in a heating furnace. In this case, first, the selenium source gas 16 of FIG. 4 used for seleniumization is discharged from the heating furnace. However, this is the case when seleniumization is performed by the vapor phase seleniumization method. After that, a mixed gas containing the sulfur source gas 17-1 and the selenium source gas 17-2 used for sulfurization is introduced into the heating furnace. The sulfur source gas 17-1 and the selenium source gas 17-2 are a sulfur source (for example, a bomb in the case of hydrogen sulfide, an evaporation source in the case of sulfur steam) and a selenium source (for example, in the case of hydrogen selenium), respectively. Is introduced into the heating furnace from the bomb (evaporation source in the case of selenium steam). At this time, the molar ratio of the sulfur source gas 17-1 and the selenium source gas 17-2 to the entire atmosphere in the heating furnace is controlled by the mixing ratio with the inert gas (for example, nitrogen gas, argon gas, etc.).

ここで重要となるのは、全雰囲気に対するセレン源ガス17-2のモル比、及び、雰囲気中の硫黄源ガス17-1に対するセレン源ガス17-2のモル比である。原理的には、雰囲気中において、セレン源ガス17-2のモル数が硫黄源ガス17-1のモル数よりも少なければ、セレンから硫黄への置換効果が促進され、表面部13-2に、I族元素と、III族元素と、セレンと、からなる結晶(例えば、I-III-Se2)が残存し難くなる、即ち、光電変換効率などの特性の向上が得られる、と考えられる。しかし、より顕著な効果を得るためには、セレン源ガス17-2のモル比は、所定範囲内に限定するのが望ましい場合がある。これについては、実験例で説明する。 What is important here is the molar ratio of the selenium source gas 17-2 to the entire atmosphere and the molar ratio of the selenium source gas 17-2 to the sulfur source gas 17-1 in the atmosphere. In principle, if the number of moles of the selenium source gas 17-2 is smaller than the number of moles of the sulfur source gas 17-1 in the atmosphere, the effect of replacing selenium with sulfur is promoted, and the surface portion 13-2 , Group I elements, Group III elements, and selenium (for example, I-III-Se 2 ) are less likely to remain, that is, it is considered that characteristics such as photoelectric conversion efficiency can be improved. .. However, in order to obtain a more remarkable effect, it may be desirable to limit the molar ratio of the selenium source gas 17-2 to a predetermined range. This will be described in an experimental example.

最後に、図6に示すように、CBD(chemical bath deposition)法、スパッタリング法などの方法により、光電変換層13上にバッファ層14を形成する。また、スパッタリング法、CVD法、ALD法などの方法により、バッファ層14上に第2の電極層15を形成する。尚、バッファ層14は、省略可能である。 Finally, as shown in FIG. 6, the buffer layer 14 is formed on the photoelectric conversion layer 13 by a method such as a CBD (chemical bath deposition) method or a sputtering method. Further, the second electrode layer 15 is formed on the buffer layer 14 by a method such as a sputtering method, a CVD method, or an ALD method. The buffer layer 14 can be omitted.

以上の工程により、図1及び図2の光電変換素子が完成する。 Through the above steps, the photoelectric conversion elements of FIGS. 1 and 2 are completed.

<変形例>
上述の製造方法は、様々な変形が可能である。以下、いくつかの変形例を説明する。
<Modification example>
The above-mentioned manufacturing method can be variously modified. Hereinafter, some modification examples will be described.

・ ガス導入タイミング
硫化工程において、硫黄源ガス及びセレン源ガスの加熱炉内への導入タイミングは、同じでもよいし、又は、異なってもよい。後者の場合、硫黄源ガスが加熱炉内に導入された後にセレン源ガスが加熱炉内に導入されてもよいし、又は、セレン源ガスが加熱炉内に導入された後に硫黄源ガスが加熱炉内に導入されてもよい。また、硫黄源ガス及びセレン源ガスは、加熱炉外で混合された後、混合ガスとして加熱炉内に導入されてもよい。
-Gas introduction timing In the sulfurization step, the introduction timing of the sulfur source gas and the selenium source gas into the heating furnace may be the same or different. In the latter case, the selenium source gas may be introduced into the heating furnace after the sulfur source gas has been introduced into the heating furnace, or the sulfur source gas may be heated after the selenium source gas has been introduced into the heating furnace. It may be introduced into the furnace. Further, the sulfur source gas and the selenium source gas may be mixed outside the heating furnace and then introduced into the heating furnace as a mixed gas.

硫化工程において、硫黄源ガスの加熱炉内への導入は、1回のみでもよいし、又は、複数回に分けて行ってもよい。同様に、硫化工程において、セレン源ガスの加熱炉内への導入も、1回のみでもよいし、又は、複数回に分けて行ってもよい。 In the sulfurization step, the sulfur source gas may be introduced into the heating furnace only once, or may be divided into a plurality of times. Similarly, in the sulfurization step, the selenium source gas may be introduced into the heating furnace only once, or may be divided into a plurality of times.

・ 加熱タイミング
硫化工程において、加熱炉による加熱は、硫黄源ガス及びセレン源ガスが加熱炉内に導入される前でもよいし、又は、加熱炉内に導入された後でもよい。また、硫黄源ガス及びセレン源ガスの一部が加熱炉内に導入された後、加熱炉による加熱を開始してもよい。さらに、加熱炉による昇温中、又は、加熱炉の内部が所定温度に到達した後に、硫黄源ガス及びセレン源ガスが加熱炉内に導入されてもよい。
-Heating timing In the sulfurization step, the heating by the heating furnace may be performed before the sulfur source gas and the selenium source gas are introduced into the heating furnace, or after being introduced into the heating furnace. Further, heating by the heating furnace may be started after a part of the sulfur source gas and the selenium source gas is introduced into the heating furnace. Further, the sulfur source gas and the selenium source gas may be introduced into the heating furnace during the temperature rise by the heating furnace or after the inside of the heating furnace reaches a predetermined temperature.

・ 硫化反応との関係
硫化工程において、セレン源ガスの加熱炉内への導入タイミングは、硫化反応の開始時でもよいし、硫化反応の開始前でもよいし、又は、硫化反応の開始後でもよい。例えば、硫黄源ガスが加熱炉内に導入され、かつ、加熱炉内の温度が所定温度(硫化反応が開始する温度)に到達した時点を開始時としたとき、セレン源ガスは、開始時に導入してもよいし、開始時よりも前に導入してもよいし、又は、開始時よりも後に導入してもよい。
-Relationship with the sulfurization reaction In the sulfurization step, the timing of introducing the selenium source gas into the heating furnace may be at the start of the sulfurization reaction, before the start of the sulfurization reaction, or after the start of the sulfurization reaction. .. For example, when the sulfur source gas is introduced into the heating furnace and the temperature in the heating furnace reaches a predetermined temperature (the temperature at which the sulfide reaction starts) as the start time, the selenium source gas is introduced at the start time. It may be introduced before the start, or after the start.

・ 加熱炉
セレン化工程及び硫化工程は、同一の加熱炉内で実施してもよいし、又は、異なる加熱炉内で別々に実施してもよい。前者の場合、セレン化工程及び硫化工程において、基板の搬送が不要となるため、製造時間の短縮、さらには、製造コストの低下が図られる。また、後者の場合、2つの加熱炉により、セレン化工程及び硫化工程の制御性を高めることができる。
-The heating furnace seleniumization step and the sulfurization step may be carried out in the same heating furnace, or may be carried out separately in different heating furnaces. In the former case, since it is not necessary to transport the substrate in the seleniumization step and the sulfurization step, the manufacturing time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced. Further, in the latter case, the controllability of the seleniumization step and the sulfurization step can be improved by the two heating furnaces.

・ 昇温工程
硫化工程を実施するに当たり、加熱炉内の温度は、常温から所定温度(硫化反応が開始する温度)よりも高い温度まで連続して上げてもよいし、又は、複数のステップを経由して上げてもよい。後者の場合、加熱炉内の温度は、例えば、常温から第1の温度に設定された後、第1の温度から所定温度(硫化反応が開始する温度)よりも高い第2の温度に設定されてもよい。
-Increasing step In carrying out the sulfurization step, the temperature in the heating furnace may be continuously raised from normal temperature to a temperature higher than a predetermined temperature (the temperature at which the sulfurization reaction starts), or a plurality of steps may be performed. You may raise it via. In the latter case, the temperature in the heating furnace is set to, for example, a second temperature higher than a predetermined temperature (the temperature at which the sulfurization reaction starts) from the first temperature after being set to the first temperature from normal temperature. You may.

特に、セレン化工程及び硫化工程が同一の加熱炉内で実施される場合、例えば、加熱炉内の温度が常温から第1の温度に設定された後、セレン化が第1の温度で実施され、かつ、加熱炉内の温度が第1の温度から所定温度(硫化反応が開始する温度)よりも高い第2の温度に設定された後、硫化が第2の温度で実施されてもよい。 In particular, when the seleniumization step and the sulphurization step are carried out in the same heating furnace, for example, after the temperature in the heating furnace is set from normal temperature to the first temperature, the seleniumization is carried out at the first temperature. Moreover, after the temperature in the heating furnace is set to a second temperature higher than a predetermined temperature (the temperature at which the sulfide reaction starts) from the first temperature, sulfide may be carried out at the second temperature.

・ 硫化工程中の温度
硫化工程中の加熱炉内の温度は、一定でもよいし、又は、段階的に変化してもよい。例えば、硫化工程中の温度プロファイルは、450℃以上、650℃以下の範囲内で一定であってもよいし、又は、550℃以上、570℃以下の範囲内の値に保持された後、580℃以上、620℃以下の範囲内の値に保持され、さらにその後、550℃以上、570℃以下の範囲内の値に保持されてもよい。硫化工程中の温度プロファイルが段階的に変化する場合、温度が変化する度に硫黄源ガスが導入されてもよい。
-Temperature during the sulfurization step The temperature in the heating furnace during the sulfurization step may be constant or may be changed stepwise. For example, the temperature profile during the sulfurization step may be constant within the range of 450 ° C. or higher and 650 ° C. or lower, or may be maintained at a value within the range of 550 ° C. or higher and 570 ° C. or lower and then 580 ° C. It may be held in the range of ° C. or higher and 620 ° C. or lower, and then kept in the range of 550 ° C. or higher and 570 ° C. or lower. If the temperature profile during the sulfurization step changes stepwise, a sulfur source gas may be introduced each time the temperature changes.

・ 降温工程
硫化工程を完了させるに当たり、加熱炉内の温度は、所定温度(硫化反応が開始する温度)よりも高い温度から常温まで連続して下げてもよいし、又は、複数のステップを経由して下げてもよい。後者の場合、加熱炉内の温度は、例えば、所定温度(硫化反応が開始する温度)よりも高い第2の温度(500℃以上の温度)から第3の温度(450℃以下の温度)に設定された後、第3の温度から常温に設定されてもよい。
-Temperature lowering step In completing the sulfurization step, the temperature in the heating furnace may be continuously lowered from a temperature higher than a predetermined temperature (the temperature at which the sulfurization reaction starts) to room temperature, or via a plurality of steps. You may lower it. In the latter case, the temperature in the heating furnace is, for example, from a second temperature (temperature of 500 ° C. or higher) higher than a predetermined temperature (temperature at which the sulfurization reaction starts) to a third temperature (temperature of 450 ° C. or lower). After being set, it may be set to room temperature from the third temperature.

・ セレン化工程
セレン化工程でのガス導入タイミング及び加熱タイミングについては、硫化工程と同じことが言える。例えば、セレン源ガスの加熱炉内への導入は、1回のみでもよいし、又は、複数回に分けて行ってもよい。また、加熱炉による加熱は、セレン源ガスが加熱炉内に導入される前でもよいし、又は、加熱炉内に導入された後でもよい。
-Seleniumization process The same can be said for the gas introduction timing and heating timing in the seleniumization process as in the sulfurization process. For example, the selenium source gas may be introduced into the heating furnace only once, or may be divided into a plurality of times. Further, the heating by the heating furnace may be performed before the selenium source gas is introduced into the heating furnace or after being introduced into the heating furnace.

また、セレン源ガスの一部が加熱炉内に導入された後、加熱炉による加熱を開始してもよい。さらに、加熱炉による昇温中、又は、加熱炉の内部が所定温度に到達した後に、セレン源ガスが加熱炉内に導入されてもよい。 Further, after a part of the selenium source gas is introduced into the heating furnace, heating by the heating furnace may be started. Further, the selenium source gas may be introduced into the heating furnace during the temperature rise by the heating furnace or after the inside of the heating furnace reaches a predetermined temperature.

セレン化工程を実施するに当たり、加熱炉内の温度は、常温から所定温度(セレン化反応が開始する温度)よりも高い温度まで連続して上げてもよいし、又は、複数のステップを経由して上げてもよい。後者の場合、加熱炉内の温度は、例えば、300℃以上、400℃以下の範囲内の温度に保持された後、400℃以上の温度に保持される。 In carrying out the seleniumization step, the temperature in the heating furnace may be continuously raised from normal temperature to a temperature higher than a predetermined temperature (the temperature at which the seleniumization reaction starts), or via a plurality of steps. You may raise it. In the latter case, the temperature in the heating furnace is maintained at, for example, a temperature within the range of 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, and then maintained at a temperature of 400 ° C. or higher.

<実験例>
実験例を説明する。以下の実験例は、硫化工程において、光電変換効率などの特性の向上に、より有効なセレン源ガスのモル比を見出すことを目的とする。
<Experimental example>
An experimental example will be described. The following experimental examples aim to find a more effective molar ratio of selenium source gas for improving characteristics such as photoelectric conversion efficiency in the sulfurization step.

実験例では、7つのサンプルSA1~SA7を作成した。サンプルSA1~SA4は、約2.5cm×約2.5cmの小サイズのガラス基板を採用し、サンプルSA5~SA7は、約90cm×約120cmの大サイズのガラス基板を採用した。サンプルSA1~SA7の製造方法は、後述する硫化を行う工程以外は同じであり、以下の通りである。 In the experimental example, seven samples SA1 to SA7 were prepared. The samples SA1 to SA4 adopted a small size glass substrate of about 2.5 cm × about 2.5 cm, and the samples SA5 to SA7 adopted a large size glass substrate of about 90 cm × about 120 cm. The methods for producing the samples SA1 to SA7 are the same except for the step of sulfurizing, which will be described later, and are as follows.

まず、ガラス基板上に第1の電極層としてのモリブデン(Mo)層を形成する。また、モリブデン層上に、銅(Cu)、インジウム(In)、及び、ガリウム(Ga)を含むプリカーサ層を形成する。この後、このプリカーサ層をセレン化水素ガス(H2Se)の雰囲気中でセレン化する。その結果、モリブデン層上のプリカーサ層は、光電変換層としてのCu(Inx, Ga1-x)Se2化合物半導体層に変換される。 First, a molybdenum (Mo) layer as a first electrode layer is formed on a glass substrate. Further, a precursor layer containing copper (Cu), indium (In), and gallium (Ga) is formed on the molybdenum layer. After that, this precursor layer is seleniumized in the atmosphere of hydrogen selenide gas (H 2 Se). As a result, the precursor layer on the molybdenum layer is converted into a Cu (In x , Ga 1-x ) Se 2 compound semiconductor layer as a photoelectric conversion layer.

次に、セレン化で使用したセレン化水素ガスの雰囲気を排気する。この後、Cu(Inx, Ga1-x)Se2を硫化水素(H2S)及びセレン化水素(H2Se)の雰囲気中で硫化する。但し、全雰囲気(例えば、加熱炉内の雰囲気全体)に対する硫化水素のモル比は、30%とし、かつ、全雰囲気に対するセレン化水素のモル比は、パラメータとして以下の6種類を用意した。
・ 0%(サンプルSA1及びSA5)
・ 0.3%(サンプルSA6)
・ 0.5%(サンプルSA2)
・ 0.6%(サンプルSA7)
・ 1.0%(サンプルSA3)
・ 2.0%(サンプルSA4)
Next, the atmosphere of the hydrogen selenium gas used for seleniumization is exhausted. After this, Cu (In x , Ga 1-x ) Se 2 is sulfurized in the atmosphere of hydrogen sulfide (H 2 S) and hydrogen selenide (H 2 Se). However, the molar ratio of hydrogen sulfide to the entire atmosphere (for example, the entire atmosphere in the heating furnace) was 30%, and the molar ratio of hydrogen selenide to the entire atmosphere was prepared in the following six types as parameters.
0% (samples SA1 and SA5)
・ 0.3% (Sample SA6)
・ 0.5% (Sample SA2)
・ 0.6% (Sample SA7)
・ 1.0% (Sample SA3)
・ 2.0% (Sample SA4)

最後に、硫化された光電変換層上に、バッファ層及び第2の電極層を形成する。 Finally, a buffer layer and a second electrode layer are formed on the sulfurized photoelectric conversion layer.

サンプルSA1~SA7の製造方法は、SAS法により光電変換層を形成する製造方法である。この実験例でSAS法を使用したのは、プリカーサ層を気相中でセレン化する気相セレン化法を採用することにより、ガラス基板上の光電変換層の厚さのばらつきが抑制される、即ち、面内均一性が向上するからである。例えば、SAS法による光電変換層は、蒸着法又はインク塗布法による光電変換層に比べて、面内均一性の向上により、基板の大サイズ化、光電変換効率などの特性の向上など、を実現できる。 The manufacturing method of the samples SA1 to SA7 is a manufacturing method for forming a photoelectric conversion layer by the SAS method. The SAS method was used in this experimental example because the variation in the thickness of the photoelectric conversion layer on the glass substrate is suppressed by adopting the vapor phase seleniumization method in which the precursor layer is seleniumized in the gas phase. That is, the in-plane uniformity is improved. For example, the photoelectric conversion layer by the SAS method realizes the increase in the size of the substrate and the improvement of characteristics such as the photoelectric conversion efficiency by improving the in-plane uniformity as compared with the photoelectric conversion layer by the vapor deposition method or the ink coating method. can.

表1及び表2は、これら7つのサンプルSA1~SA7について、光電変換素子の特性を評価した結果を示す。表1及び表2において、Effは、光電変換効率であり、Vocは、開放電圧であり、Iscは、短絡電流であり、FFは、曲線因子であり、Rsは、直列抵抗であり、Rshは、並列抵抗である。

Figure 0007068798000001
Figure 0007068798000002
Tables 1 and 2 show the results of evaluating the characteristics of the photoelectric conversion element for these seven samples SA1 to SA7. In Tables 1 and 2, Eff is the photoelectric conversion efficiency, Voc is the open circuit voltage, Isc is the short circuit current, FF is the curve factor, Rs is the series resistance, and Rsh is the series resistance. , Parallel resistance.
Figure 0007068798000001
Figure 0007068798000002

Eff、Voc、Isc、FF、及び、Rshは、大きいのが望ましく、Rsは、小さいのが望ましい。即ち、Voc、Isc、及び、FFが大きければ、Effが大きくなる。また、Rshが大きければ、光電変換素子の漏れ電流が小さくなる。さらに、Rsが小さければ、光電変換素子の起電力の抵抗ロスが小さくなる。 Eff, Voc, Isc, FF, and Rsh are preferably large, and Rs is preferably small. That is, if Voc, Isc, and FF are large, Eff is large. Further, if Rsh is large, the leakage current of the photoelectric conversion element becomes small. Further, if Rs is small, the resistance loss of the electromotive force of the photoelectric conversion element becomes small.

表1及び表2において、サンプルSA1及びSA5は、セレン化水素ガス無しで硫化を行う従来方法により形成されるので、これを基準に規格化すると、Eff、Voc、Isc、FF、及び、Rshについては、1よりも大きい結果だと従来方法よりも優れていることになり、Rsについては、1よりも小さい結果だと従来方法よりも優れていることになる。 In Tables 1 and 2, the samples SA1 and SA5 are formed by a conventional method of sulfurizing without hydrogen selenide gas, and when standardized based on this, Eff, Voc, Isc, FF, and Rsh If the result is larger than 1, it means that it is better than the conventional method, and for Rs, if the result is smaller than 1, it means that it is better than the conventional method.

表1及び表2から分かることは、短絡電流Isc及び並列抵抗Rshについては、従来方法により形成されるサンプルSA1及びSA5以外の全てのサンプルSA2~SA4、SA6、及び、SA7で、サンプルSA1及びSA5の結果よりも良いことである。即ち、表1及び表2によれば、硫黄源ガスと、硫黄源ガスのモル数よりも少ないモル数のセレン源ガスと、を含んだ混合ガスにより硫化を行うことで、光電変換素子の特性が向上することが裏付けられる。 As can be seen from Tables 1 and 2, for the short-circuit current Isc and the parallel resistance Rsh, all the samples SA2 to SA4, SA6, and SA7 other than the samples SA1 and SA5 formed by the conventional method are used as samples SA1 and SA5. Better than the result of. That is, according to Tables 1 and 2, the characteristics of the photoelectric conversion element are obtained by sulphurizing with a mixed gas containing a sulfur source gas and a selenium source gas having a number of moles smaller than the number of moles of the sulfur source gas. Is confirmed to improve.

ここで、光電変換素子の特性のうち、光電変換効率Effに着目する。 Here, we focus on the photoelectric conversion efficiency Eff among the characteristics of the photoelectric conversion element.

表1によれば、光電変換効率Effは、サンプルSA2及びSA3においてサンプルSA1よりも良い結果であり、サンプルSA4においてサンプルSA1よりも悪い結果である。これは、雰囲気全体に対するセレン化水素のモル比をパラメータとしたときに、光電変換効率Effの向上と低下の閾値が1.0%と2.0%の間にあることを意味する。 According to Table 1, the photoelectric conversion efficiency Eff is better than that of sample SA1 in samples SA2 and SA3, and worse than that of sample SA1 in sample SA4. This means that the thresholds for improving and decreasing the photoelectric conversion efficiency Eff are between 1.0% and 2.0% when the molar ratio of hydrogen selenide to the entire atmosphere is used as a parameter.

また、表2によれば、光電変換効率Effは、サンプルSA6及びSA7においてサンプルSA5よりも良い結果である。これは、雰囲気全体に対するセレン化水素のモル比が0.3%及び0.6%であるときに、光電変換効率Effの向上が実現されることを意味する。ここで、サンプルSA6及びSA7において、光電変換効率Effの向上の効果がサンプルSA2及びSA3のそれよりも小さいのは、基板サイズが表1のサンプルに比べて大きいからである。 Further, according to Table 2, the photoelectric conversion efficiency Eff is better than that of the sample SA5 in the samples SA6 and SA7. This means that the photoelectric conversion efficiency Eff is improved when the molar ratio of hydrogen selenide to the entire atmosphere is 0.3% and 0.6%. Here, in the samples SA6 and SA7, the effect of improving the photoelectric conversion efficiency Eff is smaller than that of the samples SA2 and SA3 because the substrate size is larger than that of the sample in Table 1.

即ち、基板サイズが大きくなると、必然的に、光電変換層の面内均一性は悪くなる。光電変換効率Effの向上の効果が小さくなるのは、この面内均一性の悪化が影響していると考えられる。仮に、サンプルSA6及びSA7について、面内均一性が表1のサンプルSA2~SA4と同じであるとすると、サンプルSA6の光電変換効率(規格値)は、約1.020と見積もられ、サンプルSA7の光電変換効率(規格値)は、約1.040と見積もられる。 That is, as the substrate size increases, the in-plane uniformity of the photoelectric conversion layer inevitably deteriorates. It is considered that the deterioration of the in-plane uniformity has an effect on the effect of improving the photoelectric conversion efficiency Eff. Assuming that the in-plane uniformity of the samples SA6 and SA7 is the same as that of the samples SA2 to SA4 in Table 1, the photoelectric conversion efficiency (standard value) of the sample SA6 is estimated to be about 1.020, and the photoelectric of the sample SA7 is estimated to be about 1.020. The conversion efficiency (standard value) is estimated to be about 1.040.

以上を勘案し、さらにデータを積み重ねた結果、硫化に使用する雰囲気全体に対するセレン源ガスのモル比[%]と、光電変換効率Effと、の関係は、図7に示す関係にあることが判明した。図7によれば、光電変換効率Effの向上と低下の閾値は、1.5%である。即ち、雰囲気全体に対するセレン源ガスのモル比が1.5%以下である場合に、光電変換効率の向上の効果が実現される。また、雰囲気全体に対するセレン源ガスのモル比が0.3%以上、1.0%以下である場合には、光電変換効率が従来方法に比べて2%以上向上する。 Taking the above into consideration, as a result of further accumulating data, it was found that the relationship between the molar ratio [%] of the selenium source gas to the entire atmosphere used for sulfurization and the photoelectric conversion efficiency Eff is as shown in FIG. bottom. According to FIG. 7, the threshold value for improving and decreasing the photoelectric conversion efficiency Eff is 1.5%. That is, when the molar ratio of the selenium source gas to the entire atmosphere is 1.5% or less, the effect of improving the photoelectric conversion efficiency is realized. Further, when the molar ratio of the selenium source gas to the entire atmosphere is 0.3% or more and 1.0% or less, the photoelectric conversion efficiency is improved by 2% or more as compared with the conventional method.

図8は、図7の横軸を「雰囲気中の硫黄源ガスに対するセレン源ガスのモル比」に変更した結果を示す。即ち、実験例では、雰囲気全体に対する硫黄源ガスのモル比は、30%であるから、図7の横軸の数値を30で割った値が図8の「雰囲気中の硫黄源ガスに対するセレン源ガスのモル比」となる。 FIG. 8 shows the result of changing the horizontal axis of FIG. 7 to “molar ratio of selenium source gas to sulfur source gas in atmosphere”. That is, in the experimental example, the molar ratio of the sulfur source gas to the entire atmosphere is 30%, so the value obtained by dividing the value on the horizontal axis of FIG. 7 by 30 is the “selenium source to the sulfur source gas in the atmosphere” in FIG. It becomes the molar ratio of gas.

図8によれば、光電変換効率Effの向上と低下の閾値は、5%である。即ち、雰囲気中の硫黄源ガスに対するセレン源ガスのモル比が5%以下である場合に、光電変換効率の向上の効果が実現される。また、雰囲気中の硫黄源ガスに対するセレン源ガスのモル比が1.0%以上、3.3%以下である場合には、光電変換効率が従来方法に比べて2%以上向上する。 According to FIG. 8, the threshold value for improving and decreasing the photoelectric conversion efficiency Eff is 5%. That is, when the molar ratio of the selenium source gas to the sulfur source gas in the atmosphere is 5% or less, the effect of improving the photoelectric conversion efficiency is realized. Further, when the molar ratio of the selenium source gas to the sulfur source gas in the atmosphere is 1.0% or more and 3.3% or less, the photoelectric conversion efficiency is improved by 2% or more as compared with the conventional method.

次に、光電変換効率Effの向上の効果が得られる理由を検証する。 Next, the reason why the effect of improving the photoelectric conversion efficiency Eff can be obtained will be verified.

図9は、サンプルSA1及びSA3について、XRD(X-ray diffraction)による構造解析を行った結果を示す。
構造解析の対象は、光電変換層の表面部、例えば、図5の表面部13-2である。即ち、光電変換層において、ガラス基板側とは反対側の表面から深さd1、d2、及び、d3までの結晶構造がどのようになっているかをXRDより解析した。但し、d1(例えば、約50nm)<d2(例えば、約130nm)<d3(例えば、約1μm)<tであり、かつ、tは、光電変換層の厚さである。
FIG. 9 shows the results of structural analysis of samples SA1 and SA3 by XRD (X-ray diffraction).
The target of the structural analysis is the surface portion of the photoelectric conversion layer, for example, the surface portion 13-2 in FIG. That is, in the photoelectric conversion layer, the crystal structure from the surface opposite to the glass substrate side to the depths d1, d2, and d3 was analyzed by XRD. However, d1 (for example, about 50 nm) <d2 (for example, about 130 nm) <d3 (for example, about 1 μm) <t, and t is the thickness of the photoelectric conversion layer.

同図によれば、サンプルSA3のXRDパターンは、深さd1、d2、及び、d3までの3つにおいて、ほぼ同じであり、かつ、急峻である。即ち、サンプルSA3のXRDパターンの回折強度(縦軸)の半値幅は小さい。これは、サンプルSA3では、深さd1、d2、及び、d3までのいずれにおいても、硫化(セレン元素から硫黄元素への置換)が有効に行われ、ほぼ同一の結晶、即ち、Cu(Inx, Ga1-x)S2、又は、Cu(Inx, Ga1-x)(Sey, S1-y)2が存在することを意味する。 According to the figure, the XRD pattern of the sample SA3 is substantially the same and steep at the three depths d1, d2, and d3. That is, the half width of the diffraction intensity (vertical axis) of the XRD pattern of the sample SA3 is small. This is because in the sample SA3, sulfurization (substitution of selenium element to sulfur element) is effectively performed at any of the depths d1, d2, and d3, and almost the same crystal, that is, Cu (In x) . , Ga 1-x ) S 2 or Cu (In x , Ga 1-x ) (Sey, S 1-y ) 2 is present.

これに対し、サンプルSA1のXRDパターンは、光電変換層の表面に近くなるほど裾広がりとなる。即ち、サンプルSA1のXRDパターンの回折強度(縦軸)の半値幅は、光電変換層の表面に近くなるほど大きくなる。これは、サンプルSA1では、光電変換層の表面部において硫化(セレン元素から硫黄元素への置換)が有効に行われておらず、特に、光電変換層の表面付近では、多数の結晶、即ち、Cu(Inx, Ga1-x)S2、及び、Cu(Inx, Ga1-x)(Sey, S1-y)2に加えて、Cu(Inx, Ga1-x)Se2がこれらと分離して存在することを意味する。 On the other hand, the XRD pattern of the sample SA1 becomes wider as it gets closer to the surface of the photoelectric conversion layer. That is, the half width of the diffraction intensity (vertical axis) of the XRD pattern of the sample SA1 becomes larger as it gets closer to the surface of the photoelectric conversion layer. This is because in sample SA1, sulfide (substitution of selenium element to sulfur element) is not effectively performed on the surface of the photoelectric conversion layer, and in particular, a large number of crystals, that is, near the surface of the photoelectric conversion layer. In addition to Cu (In x , Ga 1-x ) S 2 and Cu (In x , Ga 1-x ) (Se y , S 1-y ) 2 , Cu (In x , Ga 1-x ) Se It means that 2 exists separately from these.

従って、サンプルSA3における光電変換効率の向上は、硫化により光電変換層の表面部においてVI族元素としてのセレンが硫黄に有効に置換され、光電変換層の表面部にCu(Inx, Ga1-x)Se2が残存しない又は従来方法よりも残存し難くなる結果であると結論付けることができる。 Therefore, in order to improve the photoelectric conversion efficiency in the sample SA3, selenium as a Group VI element is effectively replaced with sulfur on the surface portion of the photoelectric conversion layer by sulfurization, and Cu (In x , Ga 1- ) is formed on the surface portion of the photoelectric conversion layer. x ) It can be concluded that the result is that Se 2 does not remain or is less likely to remain than the conventional method.

<適用例>
図10は、適用例としての太陽電池サブモジュールの例を示す。
本例の太陽電池サブモジュールは、いわゆる集積型構造を有する。即ち、太陽電池サブモジュールは、直列接続される複数の光電変換素子10-1,10-2,…10-kを備える。但し、kは、2以上の自然数である。
<Application example>
FIG. 10 shows an example of a solar cell submodule as an application example.
The solar cell submodule of this example has a so-called integrated structure. That is, the solar cell submodule includes a plurality of photoelectric conversion elements 10-1, 10-2, ... 10-k connected in series. However, k is a natural number of 2 or more.

基板11は、複数の光電変換素子10-1,10-2,…10-kに共通である。基板11は、例えば、ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム、及び、酸化アルミニウムの積層構造を有するフレキシブル基板である。 The substrate 11 is common to a plurality of photoelectric conversion elements 10-1, 10-2, ... 10-k. The substrate 11 is, for example, a flexible substrate having a laminated structure of stainless steel (SUS), aluminum, and aluminum oxide.

複数の第1の電極層12-1,12-2,…12-k,12-(k+1)は、基板11上に並んで配置される。複数の第1の電極層12-1,12-2,…12-k,12-(k+1)は、例えば、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、クロム(Cr)などの金属層を形成した後、その金属層をパターニングすることにより形成可能である(第1のパターニング)。 The plurality of first electrode layers 12-1, 12-2, ... 12-k, 12- (k + 1) are arranged side by side on the substrate 11. The plurality of first electrode layers 12-1, 12-2, ... 12-k, 12- (k + 1) formed a metal layer such as molybdenum (Mo), titanium (Ti), and chromium (Cr). Later, it can be formed by patterning the metal layer (first patterning).

各光電変換素子10-1,10-2,…10-kは、光電変換層13及びバッファ層14を有する。光電変換層13及びバッファ層14は、図1乃至図9で説明した光電変換層13及びバッファ層14に対応する。各光電変換素子10-1,10-2,…10-kの光電変換層13及びバッファ層14は、例えば、図3乃至図6の製造方法により、光電変換層13及びバッファ層14を形成した後、これらをパターニングすることにより形成可能である(第2のパターニング)。 Each photoelectric conversion element 10-1, 10-2, ... 10-k has a photoelectric conversion layer 13 and a buffer layer 14. The photoelectric conversion layer 13 and the buffer layer 14 correspond to the photoelectric conversion layer 13 and the buffer layer 14 described with reference to FIGS. 1 to 9. The photoelectric conversion layer 13 and the buffer layer 14 of the photoelectric conversion elements 10-1, 10-2, ... 10-k formed the photoelectric conversion layer 13 and the buffer layer 14 by, for example, the manufacturing methods of FIGS. 3 to 6. Later, these can be formed by patterning (second patterning).

各光電変換素子10-1,10-2,…10-kにおいて、第2の電極層15は、複数の第1の電極層12-1,12-2,…12-kのうちの1つに接続される。例えば、光電変換素子10-1の第2の電極層15は、その隣に位置する光電変換素子10-2の第1の電極層12-2に接続される。残りの光電変換素子10-2,…10-kについても同様である。その結果、複数の光電変換素子10-1,10-2,…10-kは、互いに直列接続される。 In each photoelectric conversion element 10-1, 10-2, ... 10-k, the second electrode layer 15 is one of a plurality of first electrode layers 12-1, 12-2, ... 12-k. Connected to. For example, the second electrode layer 15 of the photoelectric conversion element 10-1 is connected to the first electrode layer 12-2 of the photoelectric conversion element 10-2 located next to the second electrode layer 15. The same applies to the remaining photoelectric conversion elements 10-2, ... 10-k. As a result, the plurality of photoelectric conversion elements 10-1, 10-2, ... 10-k are connected in series with each other.

各光電変換素子10-1,10-2,…10-kの第2の電極層15は、例えば、図3乃至図6の製造方法により、第2の電極層15を形成した後、これをパターニングすることにより形成可能である(第3のパターニング)。 The second electrode layer 15 of each photoelectric conversion element 10-1, 10-2, ... 10-k is formed after forming the second electrode layer 15 by, for example, the manufacturing method of FIGS. 3 to 6. It can be formed by patterning (third patterning).

第1の電極層12-1は、例えば、プラス電極18に接続され、第1の電極層12-(k+1)は、例えば、マイナス電極19に接続される。 The first electrode layer 12-1 is connected to, for example, the positive electrode 18, and the first electrode layer 12- (k + 1) is connected to, for example, the negative electrode 19.

以上の太陽電池サブモジュールによれば、複数の光電変換素子10-1,10-2,…10-kを1つのユニットとした場合、複数のユニットをプラス電極18とマイナス電極との間に並列接続できる。しかも、これら複数のユニットは、1つの基板11上に形成可能である。従って、このような太陽電池サブモジュールを使用した太陽電池パネルは、部分的に日陰となっても、発電量の低下が限定的である。即ち、安定的に発電する太陽電池パネルが実現される。 According to the above solar cell submodule, when a plurality of photoelectric conversion elements 10-1, 10-2, ... 10-k are regarded as one unit, a plurality of units are arranged in parallel between the positive electrode 18 and the negative electrode. You can connect. Moreover, these plurality of units can be formed on one substrate 11. Therefore, a solar cell panel using such a solar cell submodule has a limited decrease in power generation even if it is partially shaded. That is, a solar cell panel that stably generates power is realized.

また、上述の太陽電池サブモジュールは、3回のパターニング(例えば、レーザパターニングやニードルを使用したメカニカルパターニング)により形成可能である。太陽電池サブモジュールの製造工程において、パターニングの回数は、太陽電池サブモジュールの製造コストに比例する。即ち、3回のパターニングにより太陽電池サブモジュールを製造できることは、太陽電池サブモジュールの製造コストの低下を実現できることを意味する。 Further, the above-mentioned solar cell submodule can be formed by patterning three times (for example, laser patterning or mechanical patterning using a needle). In the manufacturing process of the solar cell submodule, the number of patterning is proportional to the manufacturing cost of the solar cell submodule. That is, the fact that the solar cell submodule can be manufactured by patterning three times means that the manufacturing cost of the solar cell submodule can be reduced.

従って、実施形態に係わる光電変換素子が上述の太陽電池サブモジュールに適用されることにより、高い光電変換効率を有し、かつ、安定的な発電量を得ることができる太陽電池サブモジュールを低い製造コストで形成可能となる。 Therefore, by applying the photoelectric conversion element according to the embodiment to the above-mentioned solar cell submodule, a solar cell submodule having high photoelectric conversion efficiency and capable of obtaining a stable power generation amount can be manufactured at a low level. It can be formed at cost.

<むすび>
以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、I族元素、III族元素、及び、セレンを含む光電変換層の表面部において、硫化により有効にセレンを硫黄に置換可能となる。
<Conclusion>
As described above, according to the embodiment of the present invention, selenium can be effectively replaced with sulfur by sulfurization on the surface portion of the photoelectric conversion layer containing the group I element, the group III element, and selenium.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することを意図しない。これら実施形態は、上述以外の様々な形態で実施することが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更など、を行える。これら実施形態及びその変形は、本発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物についても、本発明の範囲及び要旨に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various forms other than those described above, and various omissions, substitutions, changes, etc. can be made without departing from the gist of the present invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the present invention, and the inventions described in the claims and their equivalents are also included in the scope and gist of the present invention.

11: 基板、 12: 第1の電極層、 13: 光電変換層、 13-1: 内部、 13-2: 表面部、 13-p: プリカーサ層、 14: バッファ層、 15: 第2の電極層、 16,17-2: セレン源ガス、 17-1: 硫黄源ガス、 18: プラス電極、 19: マイナス電極。

11: Substrate, 12: First electrode layer, 13: Photoelectric conversion layer, 13-1: Internal, 13-2: Surface part, 13-p: Precaser layer, 14: Buffer layer, 15: Second electrode layer , 16, 17-2: Selenium source gas, 17-1: Sulfur source gas, 18: Positive electrode, 19: Negative electrode.

Claims (8)

基板上に、少なくとも、I族元素およびIII族元素を含むプリカーサ層を形成する工程と
セレンを有するセレン源ガスの雰囲気中において前記プリカーサ層をセレン化し、少なくとも、前記I族元素、前記III族元素、及び、前記セレンを含む光電変換層を形成する工程と、
硫黄を有する硫黄源ガス及び前記セレン源ガスを含む混合ガスの雰囲気中において前記光電変換層の硫化を行う工程と、
を備え、
前記混合ガスの雰囲気中において、前記セレン源ガスのモル数は、前記硫黄源ガスのモル数よりも少なく、
前記混合ガスの雰囲気全体に対する前記セレン源ガスのモル比は、1.5%以下である、
光電変換素子の製造方法。
A step of forming a precursor layer containing at least Group I elements and Group III elements on the substrate, and
A step of seleniumizing the precursor layer in the atmosphere of a selenium source gas having selenium to form at least a photoelectric conversion layer containing the group I element, the group III element, and the selenium.
A step of sulfurizing the photoelectric conversion layer in an atmosphere of a sulfur source gas having sulfur and a mixed gas containing the selenium source gas.
Equipped with
In the atmosphere of the mixed gas, the number of moles of the selenium source gas is smaller than the number of moles of the sulfur source gas.
The molar ratio of the selenium source gas to the entire atmosphere of the mixed gas is 1.5% or less.
Manufacturing method of photoelectric conversion element.
前記混合ガスの雰囲気全体に対する前記セレン源ガスのモル比は、0.3%以上、1.0%以下である、請求項に記載の光電変換素子の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to claim 1 , wherein the molar ratio of the selenium source gas to the entire atmosphere of the mixed gas is 0.3% or more and 1.0% or less. 前記混合ガスの雰囲気中の前記硫黄源ガスに対する前記セレン源ガスのモル比は、5%以下である、請求項1に記載の光電変換素子の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the molar ratio of the selenium source gas to the sulfur source gas in the atmosphere of the mixed gas is 5% or less. 前記混合ガスの雰囲気中の前記硫黄源ガスに対する前記セレン源ガスのモル比は、1.0%以上、3.3%以下である、請求項に記載の光電変換素子の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to claim 3 , wherein the molar ratio of the selenium source gas to the sulfur source gas in the atmosphere of the mixed gas is 1.0% or more and 3.3% or less. 前記硫黄源ガスは、硫化水素である、請求項1乃至のいずれか1項に記載の光電変換素子の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 4 , wherein the sulfur source gas is hydrogen sulfide. 前記セレン源ガスは、セレン化水素である、請求項1乃至のいずれか1項に記載の光電変換素子の製造方法。 The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 5 , wherein the selenium source gas is hydrogen selenide. 前記セレン化は、セレン源ガスを含む加熱炉内で行われ、
前記セレン化で使用された前記セレン源ガスが前記加熱炉内から排出された後、前記硫化は、前記混合ガスを含む前記加熱炉内で行われる、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光電変換素子の製造方法。
The selenium formation is performed in a heating furnace containing a selenium source gas, and the selenium formation is performed.
After the selenium source gas used in the selenium formation is discharged from the heating furnace, the sulfidation is performed in the heating furnace containing the mixed gas.
The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 6 .
前記硫化中において、前記加熱炉内の温度は、500℃以上である、請求項に記載の光電変換素子の製造方法。
The method for manufacturing a photoelectric conversion element according to claim 7 , wherein the temperature in the heating furnace is 500 ° C. or higher during the sulfurization.
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