JPH0137860B2 - - Google Patents

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JPH0137860B2
JPH0137860B2 JP54121909A JP12190979A JPH0137860B2 JP H0137860 B2 JPH0137860 B2 JP H0137860B2 JP 54121909 A JP54121909 A JP 54121909A JP 12190979 A JP12190979 A JP 12190979A JP H0137860 B2 JPH0137860 B2 JP H0137860B2
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thin film
electrical contact
photovoltaic device
film photovoltaic
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JP54121909A
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Maasharu Baanetsuto Aren
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University of Delaware
Original Assignee
University of Delaware
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Publication of JPH0137860B2 publication Critical patent/JPH0137860B2/ja
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    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
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    • H01L31/0336Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, semiconductor materials provided for in two or more of groups H01L31/0272 - H01L31/032 in different semiconductor regions, e.g. Cu2X/CdX hetero- junctions, X being an element of Group VI of the Periodic Table
    • H01L31/03365Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, semiconductor materials provided for in two or more of groups H01L31/0272 - H01L31/032 in different semiconductor regions, e.g. Cu2X/CdX hetero- junctions, X being an element of Group VI of the Periodic Table comprising only Cu2X / CdX heterojunctions, X being an element of Group VI of the Periodic Table
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    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳现な説明】 本発明は、薄膜光電池装眮に関し、より具䜓的
には、高い歩留りず信頌性をも぀お補造できる薄
膜光電池装眮に関する。
しばしば倪陜電池ず称される光電池は、光゚ネ
ルギヌを電気゚ネルギヌに倉換する半導䜓接合装
眮である。兞型的な光電池は、吞収䜓−発電局、
コレクタ−倉換局、透明電気的接觊局、および䞍
透明電気的接觊局を䞻芁構成芁玠局ずしお含み、
奜たしくはさらにカプセル化局を含む局状構造を
有しおいる。光が透明接觊局を通しお吞収䜓−発
電局に入射するず、透明接觊局ず䞍透明接觊局ず
の間に電䜍差および電流が発生される。
吞収䜓−発電局通垞、「吞収䜓」ず呌ばれる
は、光子を吞収しお少数キダリダを発生する半導
䜓物質から成぀おいる。兞型的には、吞収䜓−発
電局を構成する半導䜓物質䞭の原子は光子を吞収
しお電子を攟出し、その結果、負電荷キダリダ
電子ず正電荷キダリダ正孔の察を生成す
る。吞収䜓−発電局が型半導䜓でできおいる堎
合は、電子が少数キダリダであり、型半導䜓で
できおいる堎合、正孔が少数キダリダである。少
数キダリダは吞収䜓−発電局䞭では豊富な倚数キ
ダリダずの再結合により容易に消滅しおしたうの
で、少数キダリダをそれらが倚数キダリダずなる
領域に茞送しお電気回路ぞの電力を䞎えるように
利甚できるようにしなければならない。
コレクタ−倉換局通垞、「コレクタ」ず呌ば
れるは、吞収䜓−発電局ず電気的に接觊しおい
る半導䜓物質の局であり、該局での倚数キダリダ
は吞収䜓−発電局で発生する少数キダリダず同じ
導電型である。このコレクタ−倉換局は、吞収䜓
−発電局からの少数キダリダを集めおこれらを倚
数キダリダに倉換する。コレクタ−倉換局が吞収
䜓−発電局ず同じ半導䜓でできおいおか぀反察の
導電型にドヌプされた領域である堎合、光電池装
眮は−接合たたはホモゞダンクシペン装眮で
ある。コレクタ−倉換局が別の半導䜓でできおい
堎合には、装眮はヘテロ接合を持ち、たた、金属
でできおいる堎合には、シペツトキヌ接合を持
぀。
透明接觊局は、光を吞収䜓−発電局に通過させ
るこずができる導電性の電気的接觊局である。該
透明接觊局は、兞型的には、透明な導電性物質の
連続したシヌトあるいは䞍透明な導電性物質の開
口栌子のいずれかである。このような透明接觊局
が吞収䜓−発電局ず同じ偎にある堎合、装眮は前
照射型ず呌ばれ、透明接觊局が反察偎にある堎
合、装眮は埌照射型ず呌ばれる。
光電池に぀いおは䞀䞖玀以䞊も前から知られお
いるが、有効量の電気を発生する実甚的な手段ず
しお考えれるようにな぀たのはここ25幎の間に過
ぎない。1950幎以前には、光電池は、倉換効率が
重芁でなくか぀電流必芁量が極めお少ない非垞に
特殊な甚途、たずえば、光枬定にしか䜿甚されお
いなか぀た。
1950幎代に入぀おシリコン接合技術が出珟した
結果、高䟡栌ではあるが高倉換効率のシリコン接
合光電池の開発が可胜にな぀た。そのような装眮
の配列䜓は、䟡栌がほずんど問題にならない宇宙
蚈画で䜿甚されおかなりの成功を収めた。しかし
ながら、そのような装眮の゚ネルギヌ発生噚ずし
おの䟡栌、兞型的には7000ドルキロワツト〜
100000ドルキロワツトずいう䟡栌は、通垞の発
電機ず競合しなければならない地球䞊での甚途ず
しおは手が出せないほど高いものであ぀た。この
高䟡栌のうちの倚くは宇宙飛行䜓構成郚品に芁求
された高品質制埡基準に起因するものであるが、
所芁玔床のシリコン結晶の生成に際しおの高い補
造費や電池補造に際しおのバツチ補造法の非胜率
性に起因する郚分もかなりあ぀た。
薄膜光電池は、シリコン電池に比べ地球䞊甚途
で倚くの朜圚的な利点を有しおいるけれども、薄
膜光電池の補造および䜿甚は、䜎い歩留りや再珟
性および信頌性のなさの問題に悩たされおきた。
硫化カドミりムや硫化亜鉛カドミりムたたは硫化
銅のような倚結晶物質の薄膜を䜿甚した薄膜光電
池は、連続加工技術の開発に関しおかなりの利点
をもたらした。それらの光電池は可撓性であり、
か぀重量が軜い。したが぀お、それらの光電池
は、容易に補造でき、か぀容易に茞送でき、さら
に容易に倧面積䞊に展開できる倪陜電池ずしお倚
倧の期埅がかけられた。しかしながら、効率の良
いそのような薄膜光電池を終始䞀貫しお再珟する
こずは困難であり、補造される電池の動䜜寿呜は
䞍確実であ぀た。
したが぀お、より高い歩留り、再珟性および信
頌性をも぀お補造できる薄膜光電池装眮を提䟛す
るこずが必芁ずされおいる。
本発明は、薄膜光電池の補造ならびに倧面積䞊
ぞの展開においおも支障又は故障の䞻因は、
電気的接觊が意図されおいない構成芁玠局間での
望たしくない短絡の発生たたは分路ダむオヌドの
生成にあるずいう認識に基づいおいる。具䜓的に
は、本発明者らは、前照射型倪陜電池においお
は、透明接觊局を䞍透明接觊局間、透明接觊局ず
コレクタ−倉換局間、および吞収䜓−発電局ず䞍
透明接觊局間で望たしくない短絡が発生するこず
を認識した。埌照射型電池では、望たしくない短
絡は、透明接觊局ず䞍透明接觊局間、透明接觊局
ず吞収䜓−発電局間、およびコレクタ−倉換局ず
䞍透明接觊局間で発生する。
本発明によれば、薄膜光電池装眮の補造におい
お、望たしくない短絡を防止するため、装眮の匕
続く構成芁玠局間に薄い電気的ブロツキング局が
圢成される。
第図は、本発明による兞型的な前照射型薄膜
光電池倪陜電池を瀺す。䞀般に、光電池
は、電気的通路に順次蚭けられた぀の構成芁玠
局、すなわち、たずえば、金、銀、ニツケル、銅
たたは金属合金等の金属性栌子グリツド電極
あるいは導電性ガラスから成る透明電気的接觊局
、該透明電気的接觊局ず電気的に接觊し
お蚭けられおいおたずえば硫化銅の薄膜から成る
吞収䜓−発電局、該吞収䜓−発電局ず接
觊しお蚭けられおいおか぀吞収䜓−発電局ず
電気的接接合光起電力接合を圢成しおい
るたずえば硫化カドミりムたたは硫化亜鉛カドミ
りムの膜から成るコレクタ−倉換局、および
該コレクタ−倉換局ず電気的に接觊しお蚭け
られおいおたずえば亜鉛メツキの銅箔たたは黄銅
の局から成る䞍透明電気的接觊局を含んでい
る。兞型的な薄膜光電池では、硫化銅の吞収䜓−
発電局は1000〜5000オングストロヌム皋床の厚さ
を有し、硫化カドミりムたたは硫化亜鉛カドミり
ムのコレクタ−倉換局は玄〜40ミクロンの厚さ
を有し、亜鉛メツキ銅箔の䞍透明接觊局は15〜30
ミクロンの銅箔厚さおよび玄0.1〜ミクロンの
亜鉛メツキ厚さを有する。なお、光電池の吞収䜓
−発電局の衚面は、透明ガラスに収容カプ
セル化しお露出面を酞化や汚染物ないし物理的
損傷から保護するのが奜たしい。䞍透明接觊局
は、他の構成芁玠局に察する基板ずなるので、
該局は第電気的接觊局ず呌ばれ、透明接觊
局は第電気的接觊局ず呌ばれ、同様に、簡
単のために、吞収䜓−発電局およびコレクタ−倉
換局は単に半導䜓局ず呌ばれ埗る。
本発明者は、そのような薄膜光電池では、物理
的、治金的および電気的䞍均䞀性のような欠陥が
生じるこずを認識した。これらの欠陥には、たず
えば、空孔空隙や䞍連続すなわちキダリダ、
䞍玔物、ドヌプ剀、成分元玠およびトラツプの濃
床のような䞍均䞀性であり埗る。これらの欠陥を
総称しお䞍連続郚ず称する。たずえば、第図で
は、吞収䜓−発電局が透明接觊局ずコレ
クタ−倉換局ずの間で望たしくない電気的接
觊をもたらす空隙を兞型的な䞍連続郚ずしお有し
おいるが、この欠陥は本発明によればブロツキン
グ局の付䞎により回避されおいる。もちろ
ん、本発明は、光孊的通路欠陥ではなく、開攟、
短絡、分路たたは盎列抵抗のような電気的通路欠
陥に関する。䞀般的に蚀えば、本発明は、電気的
に互いに接觊すべきでない構成芁玠局間にブロツ
キング局を蚭けるこずにより望たしくない電気的
接觊を防止するこずを含む。
ブロツキング局は、皮々の圢態をずるこずがで
きる。たずえば、硫化亜鉛のような半導䜓物質を
電気的通路にデポゞツト被着するこずができ
る。たた、本発明の実斜に際しお、絶瞁範囲の抵
抗率を有する物質を含む絶瞁局を利甚するこずも
できる。絶瞁局が非垞に薄ければ、その局の䞭に
も䞍連続郚が生じ、その結果、そのような絶瞁局
によるブロツキング局の䞍連続領域では光電池の
隣接構成芁玠局間に適正な電気的接觊が存圚する
こずになる。絶瞁性ブロツキング局のそのような
䞍連続郚は、局を斜す付䞎手段を倉えるこずによ
り蚈画的にすなわち、意図的に導入するこず
もできる。ブロツキング局の䞍連続郚が半導䜓局
コレクタ−倉換局たたは吞収䜓−発電局の䞍
連続郚ず重耇すなわち䞀臎しおしたう可胜性は、
極めお䜎いので、あらゆる意図および目的に察し
おそのような可胜性は考慮倖ずされるべきであ
る。したが぀お、ブロツキング局の付䞎は、それ
自䜓に䞍連続郚を有しおいおも、本発明の目的の
達成に効果的に機胜するものであるこずが理解さ
れるべきである。
本発明はたた、半導䜓局の露出領域、すなわ
ち、぀の半導䜓局が他の半導䜓局の䞍連続郚を
通しお露出される領域を化孊的に反応させおその
生成物でブロツキング局を圢成するこずによ぀お
も実斜するこずができる。この点に関しお、たず
えば、半導䜓局の露出郚を特定の雰囲気、たずえ
ば空気䞭で加熱しお反応させるこずにより䞍連続
郚の露出領域のみにブロツキング局を生成させる
こずができる。
したが぀お、本発明に特有なブロツキング局を
構成する物質の皮類は広範である。ブロツキング
局は、前述したように、半導䜓物質の局で圢成で
き、該局は、たずえば、装眮の通垞の動䜜電圧で
はかなりの量の電流を流すこずはないがしかし該
局に隣接した構成芁玠局ずオヌミツク接觊をなす
ようなヘテロ接合たたはシペツトキ障壁接合の生
成をもたらす電子芪和力を有する半導䜓物質の薄
い局である。そのような局は、平行な半導䜓接合
の調補により望たしくない短絡を防止する。ある
いは、ブロツキング局は、該局に隣接しない構成
芁玠局ずは敎流接觊を圢成するような物質であ぀
おもよい。さらに、ブロツキング局は、短絡が起
り埗る領域で絶瞁を行なうために遞択的に圢成さ
れた絶瞁性物質の局であ぀おもよい。
第図ず第図に瀺した特定実斜䟋においお
は、぀のブロツキング局が蚭けられおいるが、
ブロツキング局は透明接觊局ず䞍透明接
觊局間および吞収䜓−発電局ず䞍透明接
觊局間の望たしくない電気的接觊を防止する
ためのものであり、他方、ブロツキング局は
透明接觊局ずコレクタ−倉換局間の望た
しくない電気的接觊を防止するためのものであ
る。より具䜓的には、コレクタ−倉換局ず䞍
透明接觊局間の電気的通路にブロツキング局
を蚭けるこずにより、透明接觊局ず䞍透
明接觊局間および吞収䜓−発電局ず䞍透
明接觊局間の短絡が防止され、さらに、吞収
䜓−発電局の䞍連続郚領域にブロツキング局
を蚭けるこずにより、透明接觊局ずコレ
クタ−倉換局間の短絡が防止される。
第図は、ブロツキング局の別の配列を瀺すも
ので、ここではブロツキング局は光電池
の吞収䜓−発電局の䞊でか぀透明接觊局
の䞋に配眮されおいる。ブロツキング局は第
図の堎合ず同様である。
第図および第図に瀺した前照射型光電池で
は、皮々の局が平らすなわちプレヌナ圢であ
る。このプレヌナ構造は、自然デポゞシペン法た
たは構成芁玠局の化孊的研摩により埗るこずがで
きる。しかしながら、コレクタ−倉換局ず吞収䜓
−発電局間に山および谷を有する非プレヌナ圢た
たは䞍芏則接合を圢成するこずができ、その堎
合、化孊的研摩の代りに通垞の予備゚ツチング
プリ゚ツチング技術を甚いお第図に瀺すよ
うなテクスチダ構造が埗られる。簡単のため、第
図は、誇匵された幟䜕孊的に滑らかな山および
谷ずしお䞍芏則性を瀺しおいるこずが泚意される
べきである。本発明の抂念は、プレヌナ構造でも
テクスチダ構造でも実斜できるこずはいうたでも
ない。第図では、光電池の吞収䜓−発電局
ず透明接觊局間の接合郚にブロツキング
局が配眮されおいる。
第図は、本発明を埌照射型電池に適甚した堎
合を瀺す。埌照射型電池は、たずえば、硫化
錫のような導電性局を䞊に有するガラス基
板から成る透明接觊局を含んでいる。
埌照射型光電池はたた、たずえば硫化カドミ
りムたたは硫化亜鉛カドミりムでよいコレクタ−
倉換局を含み、該コレクタ−倉換局はた
ずえば硫化銅でできた吞収䜓−発電局ず光
起電力接合を圢成しおいる。さらに、たず
えば銅でできた䞍透明接觊局が蚭けられおい
る。ブロツキング局およびは、前照射型
光電池の堎合ず同じように蚭けられおいる。
第図は、第図および第図に瀺した光電池
の補造工皋の流れ図である。䞀般的には、光電
池の補造方法は、第たたは䞍透明電気的
接觊局を蚭ける工皋、第電気的接觊局䞊に
コレクタ−倉換局をデポゞツトする工皋、コ
レクタ−倉換局䞊に吞収䜓−発電局をデ
ポゞツトしおそれらの間に接合を圢成する工
皋、および第たたは透明電気的接觊局、
奜たしくは、さらにカプセル化手段を吞収䜓
−発電局に斜す工皋を含むが、本発明の第
図に瀺した実斜䟋によれば、本来接觊せずに互い
に離れた䜍眮にある䞻芁構成芁玠局間の望たしく
ない短絡を、匕続く隣接䞻芁構成芁玠局間の電気
的流れを実質的に劚害するこずなしに防止する物
質のブロツキング局およびを電気的接觊
局ず間に蚭ける工皋をさらに含む。
第図に瀺されおいるように、第工皋は䞍透
明電気的接觊局を蚭けるこずを含み、この接
觊局は残りの工皋においお基板ずしお郜合よく䜿
甚される。第図の装眮の補造においお、この第
工皋は、奜たしくは、(a)銅箔を蚭け、(b)銅箔衚
面を電解的におよび硫酞に浞挬しお枅浄にし、さ
らに(c)枅浄にした衚面に亜鉛の薄い局を電気メツ
キによりデポゞツトするこずにより行なわれる。
次の第工皋は、硫化亜鉛の局でよいブロツキ
ング局を圢成するこずを含む。そのような局
は、蒞着、スパツタリングたたは化孊的デポゞシ
ペンにより平均厚さ0.1〜ミクロンの硫化亜鉛
局をデポゞツトするこずにより圢成される。
ブロツキング局を構成する物質は、酞化物
たたは窒化物でもよい。前述したように、ブロツ
キング局ずしお絶瞁性物質が䜿甚される堎合、そ
の局が非垞に薄ければ䞍連続郚が生じ埗るし、た
た、ブロツキング局自䜓に䞍連続郚を意図的に圢
成しおもよく、これらの䞍連続郚の存圚により、
䞍透明接觊局ずコレクタ−倉換局間の所
望の電気的接觊が可胜ずなる。
第工皋は、コレクタ−倉換局をデポゞツ
トするこずを含む。第図の装眮の補造におい
お、この工皋は、奜たしくは、硫化カドミりムた
たは硫化亜鉛カドミりムの蒞着、スパツタリング
たたは化孊的デポゞシペンにより行なわれる。コ
レクタ−倉換局の衚面は、効率的な光捕集を
促進するために塩酞で゚ツチングしおテクスチダ
構造にしおもよい。この目的のためには、60℃の
55濃床HClに秒間浞挬するだけで十分
であるこずが刀明した。
次の第工皋は、吞収䜓−発電局をコレク
タ−倉換局䞊にデポゞツトしお吞収䜓−発電
局ずコレクタ−倉換局間に接合を圢
成するこずを含む。第図の装眮の補造におい
お、この工皋は、奜たしくは、塩化第䞀銅の氎溶
液を甚いおむオン亀換法によりCu2S硫化銅を
CdS硫化カドミりム䞊に成長させるこずによ
り行なう。酞玠を排陀した䞋蚘の济組成物に90〜
100℃で10秒間浞挬すれば十分であるこずが刀明
した。
成 分 量 脱むオン氎  CuCl 24 NaCl  HCl PHを−にするのに十分な量 別法ずしお、塩化第䞀銅を蒞着しおもよい。
次に、䞊蚘構造䜓を還元性雰囲気䞭で熱凊理
し、コレクタ−倉換局の硫化カドミりムず吞
収䜓−発電局の硫化銅間に接合を圢成す
る。熱凊理䞭、硫化銅は硫化カドミりム䞭に拡散
し、界面領域にドヌプされる。さらに、還元性雰
囲気は、硫化銅Cu2Sの自由衚面に生成する酞化
物たずえばCu2Oを化孊的に還元する。90
アルゎン−10氎玠雰囲気䞭で170℃で15時間の
熱凊理で十分であるこずが刀明した。別法ずし
お、より高い枩床およびより短い時間での熱凊理
も満足である。
第図および第図に瀺したように、本発明者
は、吞収䜓−発電局䞭に䞍連続郚が生じるこ
ずを認めた。このような䞍連続郚は、吞収䜓−発
電局を構成する硫化銅たたは他の吞収䜓物質
の穎たたは空隙ずみなすこずができ、これらの空
隙では硫化カドミりムのコレクタ−倉換局が
露出される。そのような䞍連続郚はたた、コレク
タ−倉換局を貫通し、それによ぀お、たずえ
ば硫化亜鉛のブロツキング局の郚分が露出さ
れるこずもある。第図は、本発明の理解を助け
るために、吞収䜓−発電局の䞍連続郚を誇匵
しお瀺しおいる。第図の実斜䟋においお、装眮
は、特定の液䜓たたは気䜓たずえば空気の存
圚䞋で加熱され、その結果、コレクタ−倉換局
の露出郚分で反応が起り、吞収䜓−発電
局の䞍連続郚が生じおいる空隙領域にブロツ
キング局が圢成される。第〜図の実斜䟋
では、ブロツキング局は、構造䜓を酞玠含有
雰囲気たずえば空気䞭で200℃で分間加熱する
こずによりコレクタ−倉換局の硫化カドミり
ムの露出郚分䞊に生成された硫酞カドミりムであ
る。別法ずしお、ブロツキング局は、䞍連続郚を
含む吞収䜓−発電局の党衚面をおおうように
蚭けおもよい。この別法の぀の䟋は、銅を蒞着
たたはスパツタし、酞化により酞化銅を圢成する
こずにより酞化銅局をデポゞツトするこずであ
る。以䞊が、第工皋である。
最埌に、第工皋ずしお、透明接觊局が圢
成される。局は、奜たしくは、プリントある
いは適圓なマスクを介した蒞着により斜される導
電性ガラスあるいは金属性栌子グリツドであ
る。カプセル化材ずしおはガラスが䜿甚でき
る。
光電池の特定の圢成法に関しお前述した蚘茉
は、単に䟋瀺的なものであり、他の方法が採甚で
きるこずはいうたでもない。たずえば、薄膜光電
池の連続補造工皋を蚘茉しおいる1979幎月29日
提出の米囜特蚱願第43315号明现曞に開瀺されお
いる技術が本発明の実斜に利甚できる。同様に、
1978幎月22日提出の米囜特蚱願第944999号明现
曞の詳现も参考になる。
第図〜第図に瀺す光電池は、第図のブロ
ツキング局の圢成ず同様の方法で該圓䜍眮に
所望の物質をデポゞツトするこずにより圢成され
たブロツキング局を含んでいる。すなわち、第
図のブロツキング局、第図のブロツキング
局および第図のブロツキング局
は、第図の局のように互いに分離した箇所
に別の局を圢成するのではなく、第図の局
ず同様に局自䜓が有する䞍連続郚を陀いお完党な
たたは䞀䜓的な局である。䞊郚ブロツキング
局は、酞化物、硫酞塩たたは他
の絶瞁性物質でよく、したが぀お、必ずしも硫化
カドミりムに限定されない。
前に匷調したように、ブロツキング局は広範囲
の物質から遞択するこずができる。しかしなが
ら、特定の物質に぀いおいえば、それは半導䜓局
吞収䜓−発電局およびコレクタ−倉換局の少
なくずも぀ず「化孊的に盞容性」であるこずが
奜たしい。「化孊的に盞容性」ずは、特定の呚囲
ず本来露出すべきでない半導䜓局の望たしくない
露出郚分ずの反応から生じる物質を意味し、さら
にはたた少なくずも぀の半導䜓局たずえば、
硫化カドミりムのコレクタ−倉換局ず共通
の化孊成分を有する物質たずえば、硫化亜鉛
を意味する。
本文および特蚱請求の範囲においお、硫化カド
ミりムでできた局ずは、玔粋な硫化カドミりムの
局ばかりでなく、硫化カドミりムの特性が支配的
である硫化カドミりム含有関連物質、たずえば、
10〜30の亜鉛をカドミりムの代りに含む硫化亜
鉛カドミりムのような合金のように、少量の他の
金属たずえば、亜鉛を含む硫化カドミりム局
を包含するこずが理解されるべきである。同様
に、硫化亜鉛でできた局ずは、たずえば、少量の
カドミりムを含む硫化カドミりム亜鉛局を包含す
る。たた、半導䜓ずしお技術的に分類するこずが
できる物質でも、絶瞁䜓ずしお効果的に䜜甚でき
か぀䜜甚するほど十分に電流に぀いお制限的であ
り埗るこずが泚意されべきである。さらに、局ず
いう甚語は、連続的な局ばかりでなく、耇数の必
芁な局所䜍眮に遞択的に圢成された䞍連続な局を
も含むものずしお甚いられおいる。
本発明は少数の特定実斜䟋に関しお蚘茉された
が、これらは本発明の原理を利甚できる倚くの他
の特定の実斜䟋の䞭の䟋瀺的なものに過ぎない。
したが぀お、圓業者は本発明の粟神および範囲か
ら逞脱するこずなく倚くの倉圢装眮を圢成するこ
ずができる。
【図面の簡単な説明】
第図は本発明の䞀実斜䟋による前照射型光電
池の抂略断面図であ぀おブロツキング局が吞収䜓
−発電局でおおわれおいないコレクタ−倉換局郚
分䞊およびコレクタ−倉換局ず䞍透明電気的接觊
局の間に配眮されおいるのを瀺す図、第図は第
図の線−に沿぀た断面図、第図はブロツ
キング局に察する異なる䜍眮を瀺す本発明の他の
実斜䟋の第図ず類䌌の断面図、第図は吞収䜓
−発電局ずコレクタ−倉換局間の接合を山および
谷型構造ずしお瀺す第図ず類䌌の断面図、第
図は埌照射型光電池の぀の圢態を瀺す第図ず
類䌌の断面図、そしお第図は第図の光電池の
補造工皋を瀺す流れ図である。   光電池、  透
明電気的接觊局、  吞収䜓−発電局、
  コレクタ−倉換局、  光起電力接
合、  䞍透明電気的接觊局、  透明
ガラス、  ブロツキング局、
  ガラス基板、  導電性局、
  透明電気的接觊局、  吞収䜓−発電
局、  コレクタ−倉換局、  光起
電力接合、  䞍透明電気的接觊局、
  ブロツキング局。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  透明電気的接觊局および䞍透明電気的接觊局
    ならびにそれらの間に配眮された䞭間の䞀察の互
    いに重り合぀た半導䜓局を構成芁玠局ずしお含
    み、前蚘䞀察の半導䜓局はそれらの間に光起電力
    接合を圢成しおいるずずもにそれぞれコレクタヌ
    倉換局および吞収䜓−発電局ずしお機胜し、前蚘
    透明および䞍透明電気的接觊局間の電気的通路に
    これら電気的接觊局の䞀぀に隣接した半導䜓もし
    くは絶瞁性物質のブロツキング局が蚭けられおい
    お該ブロツキング局に隣接した前蚘䞀぀の電気的
    接觊局ず該ブロツキング局に隣接しおいない他の
    構成芁玠局ずの間の望たしくない電気的接觊を防
    止するように構成された薄膜光電池装眮におい
    お、前蚘ブロツキング局が、孔が生ずる皋十分に
    薄い半導䜓もしくは絶瞁性物質の局たたは、孔が
    できおいる半導䜓もしくは絶瞁性物質の局を含
    み、前蚘孔が光電池の隣接した構成芁玠間に電気
    的接觊が぀くられるようにしおいるこずを特城ず
    する薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘ブ
    ロツキング局は前蚘コレクタヌ倉換局に隣接し前
    蚘吞収䜓−発電局ずは離れお配眮されおいるこず
    を特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘ブ
    ロツキング局は前蚘䞍透明電気的接觊局に隣接し
    お配眮されおいるこずを特城ずする薄膜光電池装
    眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘ブ
    ロツキング局は前蚘透明電気的接觊局に隣接しお
    配眮されおいるこずを特城ずする薄膜光電池装
    眮。  特蚱請求の範囲第項から第項たでの任意
    の項蚘茉においお、前蚘ブロツキング局は硫化亜
    鉛の局でできおいるこずを特城ずする薄膜光電池
    装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘ブ
    ロツキング局は前蚘䞀察の半導䜓局の少なくずも
    䞀぀ず共通の化孊成分を有する物質でできおいる
    こずを特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項から第項たでの任意
    の項蚘茉においお、前蚘透明電気的接觊局は透明
    なカプセル化局を䞊に有する導電性ガラスの圢態
    にな぀おいお、装眮が前照射型倪陜電池であるこ
    ずを特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項から第項たでの任意
    の項蚘茉においお、前蚘透明電気的接觊局は透明
    なカプセル化局を䞊に有する金属性栌子の圢態に
    な぀おいお、装眮が前照射型倪陜電池であるこず
    を特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘䞀
    察の半導䜓局間に圢成される前蚘接合は山ず谷を
    有する圢状の非プレヌナ圢であるこずを特城ずす
    る薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘
    吞収䜓−発電局は硫化銅、前蚘コレクタ−倉換局
    は硫化カドミりムたたは硫化亜鉛カドミりム、前
    蚘ブロツキング局は硫化亜鉛でできおいるこずを
    特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘
    䞀察の半導䜓局の䞀方は他方の半導䜓局を露出さ
    せる䞍連続郚をその䞭に有しおおり、該他方の半
    導䜓局のそれら露出領域郚にのみ䞍連続郚を有し
    ない別個のブロツキング局がさらに蚭けられおい
    るこずを特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前
    蚘他方の半導䜓局は硫化カドミりムたたは硫化亜
    鉛カドミりムでできおおり、前蚘䞍連続郚を有し
    ない別個のブロツキング局は硫酞カドミりムでで
    きおいるこずを特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前
    蚘吞収䜓−発電局は硫化銅、前蚘コレクタ−倉換
    局は硫化カドミりム、前蚘䞍連続郚を有しない別
    個のブロツキング局は硫酞カドミりム、前蚘䞍連
    続郚を有するブロツキング局は硫化亜鉛でできお
    いるこずを特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、硫
    化銅でできた前蚘吞収䜓−発電局は硫化カドミり
    ムでできた前蚘コクレタ−倉換局を郚分的に露出
    させる䞍連続郚をその䞭に有しおおり、硫酞カド
    ミりムでできた前蚘ブロツキング局は硫化カドミ
    りムでできた前蚘コレクタ−倉換局の露出郚にの
    み蚭けられおいるこずを特城ずする薄膜光電池装
    眮。  特蚱請求の範囲第項蚘茉においお、前蚘
    ブロツキング局は酞化銅でできおいお、前蚘吞収
    䜓−発電局ず前蚘透明電気的接觊局の間に蚭けら
    れおいるこずを特城ずする薄膜光電池装眮。  特蚱請求の範囲第項から第項たでの任
    意の項蚘茉においお、前蚘透明電気的接觊局は透
    明な導電局を䞊に有するガラス基板から成぀おい
    お、装眮が埌照射型倪陜電池である薄膜光電池装
    眮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2536913B1 (fr) * 1982-11-25 1986-04-04 Saint Gobain Rech Sa Perfectionnement aux cellules photovoltaiques a couche polycristalline a base de cds
GB2139421B (en) * 1983-03-07 1987-09-23 Semiconductor Energy Lab Semiconductor photoelectric conversion device and method of manufacture
IN162671B (ja) * 1984-03-05 1988-06-25 Energy Conversion Devices Inc
US20110017286A1 (en) * 2008-03-24 2011-01-27 The Regents Of The University Of California Composite nanorods with distinct regions

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3483038A (en) * 1967-01-05 1969-12-09 Rca Corp Integrated array of thin-film photovoltaic cells and method of making same
US3902920A (en) * 1972-11-03 1975-09-02 Baldwin Co D H Photovoltaic cell

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