JPH04304681A - CuInSe2系光電変換素子の製造方法 - Google Patents
CuInSe2系光電変換素子の製造方法Info
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- JPH04304681A JPH04304681A JP3094763A JP9476391A JPH04304681A JP H04304681 A JPH04304681 A JP H04304681A JP 3094763 A JP3094763 A JP 3094763A JP 9476391 A JP9476391 A JP 9476391A JP H04304681 A JPH04304681 A JP H04304681A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体膜作成用基板に
関し、さらに詳しくは、CuInSe2 系光電変換素
子において、CuInSe2 半導体膜の電極の役割を
果たす導電性膜が形成されて成るCuInSe2 膜作
成用基板に関する。
関し、さらに詳しくは、CuInSe2 系光電変換素
子において、CuInSe2 半導体膜の電極の役割を
果たす導電性膜が形成されて成るCuInSe2 膜作
成用基板に関する。
【0002】
【従来の技術】CuInSe2 をp形半導体として利
用したCuInSe2 系光電変換素子は、光センサー
や太陽電池等への応用が考えられており、その利用範囲
が拡大されつつある。従来、このCuInSe2 系光
電変換素子は、一般にガラス板などの絶縁性基板上に適
当な金属膜を形成した半導体膜作成用基板(Solar
Cells, 21,65(1987)やJ. Ap
pl. Phys., 69, 429 (1991)
) の上に、Cu、In、Seをまとめて蒸着させる同
時蒸着法(Solar Cells, 16, 419
(1986)) や、Cu、Inを蒸着法や電着法で
積層した後、Seガス雰囲気下で熱処理するセレン化法
(J, Electrochem. Soc., 9,
2182 (1984))などによりCuInSe2
膜を形成し、その上にn形cds膜等を積層して製造
されていた。
用したCuInSe2 系光電変換素子は、光センサー
や太陽電池等への応用が考えられており、その利用範囲
が拡大されつつある。従来、このCuInSe2 系光
電変換素子は、一般にガラス板などの絶縁性基板上に適
当な金属膜を形成した半導体膜作成用基板(Solar
Cells, 21,65(1987)やJ. Ap
pl. Phys., 69, 429 (1991)
) の上に、Cu、In、Seをまとめて蒸着させる同
時蒸着法(Solar Cells, 16, 419
(1986)) や、Cu、Inを蒸着法や電着法で
積層した後、Seガス雰囲気下で熱処理するセレン化法
(J, Electrochem. Soc., 9,
2182 (1984))などによりCuInSe2
膜を形成し、その上にn形cds膜等を積層して製造
されていた。
【0003】上記絶縁性基板上に形成する金属膜は、C
uInSe2 系光電変換素子におけるCuInSe2
膜の電流取り出し用オーミック電極の役割を果たすも
のであって、該金属膜の材料としてはMoやTiが用い
られていた。なお、Niを使用することができるという
報告(特開昭57−502196)があるが、Niを用
いた半導体膜作成用基板の具体的な実施例は示されてい
ない。また、絶縁性基板上にMo膜やTi膜を形成する
際には、電子ビーム蒸着法やスパッタ法が用いられてい
た。
uInSe2 系光電変換素子におけるCuInSe2
膜の電流取り出し用オーミック電極の役割を果たすも
のであって、該金属膜の材料としてはMoやTiが用い
られていた。なお、Niを使用することができるという
報告(特開昭57−502196)があるが、Niを用
いた半導体膜作成用基板の具体的な実施例は示されてい
ない。また、絶縁性基板上にMo膜やTi膜を形成する
際には、電子ビーム蒸着法やスパッタ法が用いられてい
た。
【0004】しかしながら、電子ビーム蒸着法やスパッ
タ法によりMo膜やTi膜を形成するには、非常に高価
な真空装置やスパッタ装置が必要となるため、生産コス
トが高くなってしまうという問題点があった。
タ法によりMo膜やTi膜を形成するには、非常に高価
な真空装置やスパッタ装置が必要となるため、生産コス
トが高くなってしまうという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述従来の
技術の問題点を解決し、真空装置やスパッタ装置などの
高価な装置を用いることなく、低コストで製造すること
ができる半導体膜作成用基板を提供することを目的とし
ている。
技術の問題点を解決し、真空装置やスパッタ装置などの
高価な装置を用いることなく、低コストで製造すること
ができる半導体膜作成用基板を提供することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、CuIn
Se2 膜用電極材料として、無電解メッキ法による膜
形成が可能なNiに着目し、鋭意研究したところ、無電
解メッキ法により電極用Ni膜を形成した絶縁性基板上
に、ある程度厚いp形CuInSe2 膜を形成し、さ
らにその上にn形半導体膜を積層してpn接合させるこ
とにより、光起電力が発生することを見い出し、本発明
を達成することができた。
Se2 膜用電極材料として、無電解メッキ法による膜
形成が可能なNiに着目し、鋭意研究したところ、無電
解メッキ法により電極用Ni膜を形成した絶縁性基板上
に、ある程度厚いp形CuInSe2 膜を形成し、さ
らにその上にn形半導体膜を積層してpn接合させるこ
とにより、光起電力が発生することを見い出し、本発明
を達成することができた。
【0007】すなわち、本発明は、CuInSe2 系
光電変換素子作成時に用いられ、該素子におけるCuI
nSe2 半導体膜の電極としての役割を果たす金属膜
が、絶縁性基板上に形成されて成る半導体膜作成用基板
であって、上記金属膜が無電解メッキ法により形成され
たNi膜であることを特徴とする半導体膜作成用基板を
提供するものである。
光電変換素子作成時に用いられ、該素子におけるCuI
nSe2 半導体膜の電極としての役割を果たす金属膜
が、絶縁性基板上に形成されて成る半導体膜作成用基板
であって、上記金属膜が無電解メッキ法により形成され
たNi膜であることを特徴とする半導体膜作成用基板を
提供するものである。
【0008】本発明においては、上記絶縁性基板として
ガラス基板またはセラミックス基板を用いることができ
る。
ガラス基板またはセラミックス基板を用いることができ
る。
【0009】
【作用】本発明の半導体膜作成用基板は、電極用膜の材
料としてNiを用い、無電解メッキ法によって電極用膜
を形成しているため、高価な真空装置やスパッタ装置を
必要とせず、製造コストが著しく低減する。
料としてNiを用い、無電解メッキ法によって電極用膜
を形成しているため、高価な真空装置やスパッタ装置を
必要とせず、製造コストが著しく低減する。
【0010】本発明の半導体膜作成用基板を用いてCu
InSe2 膜を形成する際、CuInSe2 膜を極
度に薄くすると、これを光電変換素子としたときに光起
電力を発生しなくなるため、CuInSe2 膜はある
程度厚く形成する必要がある。これは、半導体膜作成用
基板上にCuInSe2 膜を極度に薄く形成し、膜の
化合物のX線回析を調べたところ、CuInSe2 の
ピーク以外にNi3 Se2 のピークが認められたこ
とから、形成するCuInSe2 膜が極度に薄い場合
、副生成物であるNi3 Se2 の影響が相対的に大
きくなり、pn接合の形成に悪影響を及ぼし光起電力が
発生しなくなるものと考えられる。
InSe2 膜を形成する際、CuInSe2 膜を極
度に薄くすると、これを光電変換素子としたときに光起
電力を発生しなくなるため、CuInSe2 膜はある
程度厚く形成する必要がある。これは、半導体膜作成用
基板上にCuInSe2 膜を極度に薄く形成し、膜の
化合物のX線回析を調べたところ、CuInSe2 の
ピーク以外にNi3 Se2 のピークが認められたこ
とから、形成するCuInSe2 膜が極度に薄い場合
、副生成物であるNi3 Se2 の影響が相対的に大
きくなり、pn接合の形成に悪影響を及ぼし光起電力が
発生しなくなるものと考えられる。
【0011】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。しかし本発明の範囲は、以下の実施例により
制限されるものではない。
説明する。しかし本発明の範囲は、以下の実施例により
制限されるものではない。
【0012】
【実施例1】本発明の半導体膜作成用基板の一例を、図
1に示すCuInSe2 系光電変換素子を用いて以下
に説明する。
1に示すCuInSe2 系光電変換素子を用いて以下
に説明する。
【0013】本実施例では、本発明の半導体膜作成用基
板を次のようにして製造した。まず、アルミナ基板1に
フッ酸を含む溶液で10分間エッチング処理を施し、さ
らに基板1表面に活性化処理を施した。次いで、Niを
含有する弱酸性溶液を用い、液温90℃のもと無電解メ
ッキ法により、該基板1上にNi膜2を形成した。
板を次のようにして製造した。まず、アルミナ基板1に
フッ酸を含む溶液で10分間エッチング処理を施し、さ
らに基板1表面に活性化処理を施した。次いで、Niを
含有する弱酸性溶液を用い、液温90℃のもと無電解メ
ッキ法により、該基板1上にNi膜2を形成した。
【0014】このようにして作成した半導体膜作成用基
板におけるNi膜2上に、真空蒸着法によってCuを1
200×10−7mm積層し、さらにその上にInを2
700×10−7mm積層した。次に、この積層体をS
eガス雰囲気が作られた炉に入れ、 400℃で加熱処
理することによりCu、In積層膜をセレン化し、Cu
InSe2 膜3を形成した。なお、このCuInSe
2 膜3は熱起電力法によってp形半導体であることが
確認された。さらに、真空蒸着法によりCuInSe2
膜3上にノンドープ高抵抗n形CdS膜4およびIn
ドープ低抵抗n形CdS膜5を積層し、CuInSe2
系光電変換素子を得た(図1)。
板におけるNi膜2上に、真空蒸着法によってCuを1
200×10−7mm積層し、さらにその上にInを2
700×10−7mm積層した。次に、この積層体をS
eガス雰囲気が作られた炉に入れ、 400℃で加熱処
理することによりCu、In積層膜をセレン化し、Cu
InSe2 膜3を形成した。なお、このCuInSe
2 膜3は熱起電力法によってp形半導体であることが
確認された。さらに、真空蒸着法によりCuInSe2
膜3上にノンドープ高抵抗n形CdS膜4およびIn
ドープ低抵抗n形CdS膜5を積層し、CuInSe2
系光電変換素子を得た(図1)。
【0015】上記のようにして製造したCuInSe2
系光電変換素子にタングステンランプ光を照射したと
ころ、Ni膜2とInドープ低抵抗n形CdS膜5との
間に、Ni膜側をプラスとする光起電力が発生した。す
なわち、p形CuInSe2 膜の電極として、無電解
メッキにより形成したNi膜が使用できることが確認さ
れたのである。
系光電変換素子にタングステンランプ光を照射したと
ころ、Ni膜2とInドープ低抵抗n形CdS膜5との
間に、Ni膜側をプラスとする光起電力が発生した。す
なわち、p形CuInSe2 膜の電極として、無電解
メッキにより形成したNi膜が使用できることが確認さ
れたのである。
【0016】なお、本実施例ではNi膜を形成する基板
としてアルミナ基板を使用したが、アルミナ基板以外に
もガラス基板やセラミックス基板を用いることができ、
他にも、それ自体ではCuInSe2 の電極とならな
い基板、すなわち絶縁性基板上にNiの無電解メッキを
施したものをCuInSe2系膜作成用基板とすること
ができる。
としてアルミナ基板を使用したが、アルミナ基板以外に
もガラス基板やセラミックス基板を用いることができ、
他にも、それ自体ではCuInSe2 の電極とならな
い基板、すなわち絶縁性基板上にNiの無電解メッキを
施したものをCuInSe2系膜作成用基板とすること
ができる。
【0017】
【発明の効果】本発明の半導体膜作成用基板は、その製
造工程において高価な装置を必要としないため、製造コ
ストの低減化が可能となった。
造工程において高価な装置を必要としないため、製造コ
ストの低減化が可能となった。
【図1】本発明の半導体膜作成用基板を用いて製造した
CuInSe2 系光電変換素子の一例を示す側断面図
である。
CuInSe2 系光電変換素子の一例を示す側断面図
である。
1‥‥‥アルミナ基板
2‥‥‥Ni膜
3‥‥‥CuInSe2 膜
Claims (1)
- 【請求項1】 CuInSe2 系光電変換素子作成
時に用いられ、該素子におけるCuInSe2 半導体
膜の電極としての役割を果たす金属膜が、絶縁性基板上
に形成されて成る半導体膜作成用基板であって、上記金
属膜が無電解メッキ法により形成されたNi膜であるこ
とを特徴とする半導体膜作成用基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3094763A JPH04304681A (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | CuInSe2系光電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3094763A JPH04304681A (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | CuInSe2系光電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04304681A true JPH04304681A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=14119141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3094763A Pending JPH04304681A (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | CuInSe2系光電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04304681A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001007360A (ja) * | 1999-05-10 | 2001-01-12 | Ist Inst Fuer Solartechnologien Gmbh | Ib−iiia−via族化合物半導体ベースの薄膜太陽電池素子およびその製造方法 |
US6770978B2 (en) * | 2000-02-29 | 2004-08-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Metal line, method for fabricating the metal line, thin film transistor employing the metal line and display device |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP3094763A patent/JPH04304681A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001007360A (ja) * | 1999-05-10 | 2001-01-12 | Ist Inst Fuer Solartechnologien Gmbh | Ib−iiia−via族化合物半導体ベースの薄膜太陽電池素子およびその製造方法 |
US6770978B2 (en) * | 2000-02-29 | 2004-08-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Metal line, method for fabricating the metal line, thin film transistor employing the metal line and display device |
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