JPH0464192B2 - - Google Patents
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- JPH0464192B2 JPH0464192B2 JP58094192A JP9419283A JPH0464192B2 JP H0464192 B2 JPH0464192 B2 JP H0464192B2 JP 58094192 A JP58094192 A JP 58094192A JP 9419283 A JP9419283 A JP 9419283A JP H0464192 B2 JPH0464192 B2 JP H0464192B2
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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
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はCdS／CdTe系太陽電池に使用する焼
結膜の製造方法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 焼結膜の製造方法の１つとして半導体粉末を用
いて印刷ペーストを作製し、このペーストをスク
リーン印刷法で基板上に塗布後、乾燥、焼成を行
なうことにより製造する方法がある。この製造方
法では半導体粉末を焼成中に結晶成長させるため
に印刷ペーストの中に融剤を添加している。この
様な融剤を用いた半導体膜の焼成は、これまで主
に高抵抗な光導電素子の製造方法として用いられ
てきた。その場合の焼成方法としては、半導体膜
を塗布した基板をそのままの状態で焼成炉に入れ
るか、密閉した容器中に入れて焼成炉に入れてい
た。 ところが特公昭52−25305号公報で、同一基板
上に多数個の高抵抗な光導電素子を製造する場合
にそれらの光導電素子の特性を揃えるために有孔
蓋付きの焼成容器が使用することが開示されてい
る。 一方、太陽電池用の半導体膜としては、低抵抗
であることが必要である。ところがスクリーン印
刷法による基板への半導体層の塗布とその後の焼
成による半導体焼結膜の製造方法では、これまで
太陽電池用の低抵抗な膜の製造は、前述の基板を
そのままの状態で焼成炉に入れるか、密閉した容
器中に入れて焼成していた。しかし、いずれの場
合も低抵抗な半導体膜を得ることが困難であり、
融剤を用いた焼成膜により製造された太陽電池は
十分な出力特性を示さず、これまで実用化されて
いない。 以下、従来例の欠点を詳細に説明する。太陽電
池用半導体材料として−族化合物半導体は有
望であり、その薄膜太陽電池の開発が活発に行な
われている。その場合、CdS，CdSeなどの焼結
膜を得るために、融剤としてCdCl2が用いられ
る。しかし、太陽電池用の半導体膜としては低抵
抗であることが必要であり、またヘテロ接合太陽
電池の窓材料として使用される場合には、光の透
過率が高いことが大切であるが、このような要求
を満す焼結膜を得ることはCdCl2などの融剤を用
いた製造方法ではこれまで困難であつた。その理
由をCdS膜の作製を例にとつて説明する。 CdS焼結膜を得るためには融剤としてCdCl2が
用いられるが、この融剤の働きが焼結膜に与える
影響は非常に大きい。例えば、CdS膜を塗布した
基板を密閉容器中に入れベルト式の焼成炉中で焼
成を行なうと、まず共晶点以上（522℃）の温度
でCdCl2融液の中にCdSが溶け込み、その後の温
度上昇でCdCl2が蒸発しだす。 その結果、過飽和融液中でのCdSの結晶成長が
行なわれ、CdS焼結膜が得られる。ところが、密
閉容器中ではこのCdCl2の容器外への蒸発が行な
われないため、十分に結晶成長し透過率の高い膜
となるが、焼成中にCdCl2のCl-が多量に膜中に
残存しCdS膜の抵抗が高くなつてしまい、太陽電
池用の焼成膜としては使用できない。 また、基板をそのままベルト炉中に入れて焼成
すると、焼成中にCdCl2融剤が瞬時に蒸発してし
まうため、CdSの結晶成長が十分に行なわれず、
粒径の小さいCdS膜が得られる。ところがこの様
な膜では膜中に残存するCl-は少ないという結果
となるが、結晶粒の成長が不十分であるため透過
率の低い高抵抗なCdS膜が得られることになり、
やはり太陽電池用の焼結膜としは使用できない。 そこで焼成容器の蓋の部分に穴を開け、その穴
を通してCdCl2融剤蒸気の蒸発のコントロールを
行なえば結晶成長を十分に行なわれ、膜中に残存
するCl-量の少ない低抵抗な焼結膜が得られる可
能性があるため、焼成容器の蓋の穴の径とその個
数を変えて、焼成中のCdCl2融剤蒸発速度の制御
を行なう方法を検討した。その結果、焼成容器に
入れる基板面積と焼成容器の蓋の穴の面積とを調
整することにより、すなわち焼成容器の蓋の穴面
積を、従来特公昭52−25305号公報により提案さ
れていたような高抵抗の光導電素子を製造する方
法におけるよりもいちじるしく狭めることによ
り、低抵抗な焼結膜を再現性よく容易に得られる
ことがわかつた。 発明の目的 本発明は、融剤を用いて製造した半導体薄膜よ
りなる太陽電池の製造において、低抵抗な半導体
薄膜の製造方法を提供することを目的とするもの
である。即ち、上述の特公昭52−25305号公報で、
同一基板上の複数個の高抵抗光導電素子の光導電
特性を揃えるために使用された有孔蓋つきのボー
トに基板を入れて焼成する製造方法を改良するこ
とにより低抵抗な半導体薄膜を得ることを目的と
する。 発明の構成 本発明の焼結膜の製造法は、複数個の開孔を有
する焼成容器内で被焼結膜を焼成する焼結膜の製
造において、前記複数個の開孔の面積の総和を焼
成される被焼結膜面積の0.4％から2.0％にするも
のである。 実施例の説明 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。第１図、第２図は本発明を実施するために
用いられた焼成容器のボート部分と蓋の部分図で
あり第３図は本発明の実施例の方法により製造さ
れた太陽電池の構造図である。 CdS粉末100gに対してCdCl210gを添加し、粘
度調整節のためプロピレングリコールを適量混合
してCdS印刷ペーストを作製する。10cm×10cmの
ガラス基板上にスクリーン印刷機を用いてこのペ
ーストを全面印刷した後、100℃の乾燥機で１時
間乾燥する。乾燥後、基板をアルミナ製の焼成ボ
ート１の中に入れ、その上にアルミナ製の有孔蓋
２を置く。焼成ボートの深さは３mmで、ボートの
大きさは内径10.2cm×10.2cmである。この焼成ボ
ートを690℃の温度に保たれたベルト式焼成炉に
入れ約60〜90分間焼成する。焼成の穴３の効果を
調べるため、穴の径と数を変えたアルミナ製の蓋
を作製し、前述のCdS基板の焼成を行なつた。こ
れら約30μ厚のCdS焼結膜を用い、太陽電池とし
ての特性を評価した。太陽電池は第３図の構造で
次の様にして作製した。Cd粉末とTe粉末100gに
CdCl2粉末0.5gを添加し、適量のプロピレングリ
コールと混合することによりCdTe印刷ペースト
を作製する。この印刷ペーストをガラス基板４上
のCdS焼結膜５上にスクリーン印刷法にて塗布し
乾燥する、この基板を前述のアルミナ製の焼成容
器中に入れベルト式焼成炉の620℃の温度で約１
時間焼成する。この時使用するアルミナ製の焼成
容器はすべて同一であり、蓋の穴の面積は、１mm
の穴を181個開けたもので穴の総和面積は約1.42
cm2である。 この様にして得られたCdTe膜６上にカーボン
ペーストを用いてカーボン層を印刷し、400℃で
約30分間ベルト式焼成炉で焼成することによりカ
ーボン電極７を形成する。このカーボン電極上に
Ag電極８とCdS膜上にAg−In電極９をそれぞれ
スクリーン印刷とその後の熱処理で形成し、Ag
電極とAg−In電極よりリード線１０を取り出し
CdS／CdTe太陽電池を作製した。この太陽電池
にAM1.5、100mw／cm2のソーラシミユレターか
らの光を照射しエネルギー変換効率（真性変換効
率）を測定した。第１表に、CdS焼結膜の焼成時
の焼成容器の蓋の穴の総和面積を変えた場合の各
CdS膜の諸特性とこれらのCdS／CdTe太陽電池
の特性を示した。
結膜の製造方法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 焼結膜の製造方法の１つとして半導体粉末を用
いて印刷ペーストを作製し、このペーストをスク
リーン印刷法で基板上に塗布後、乾燥、焼成を行
なうことにより製造する方法がある。この製造方
法では半導体粉末を焼成中に結晶成長させるため
に印刷ペーストの中に融剤を添加している。この
様な融剤を用いた半導体膜の焼成は、これまで主
に高抵抗な光導電素子の製造方法として用いられ
てきた。その場合の焼成方法としては、半導体膜
を塗布した基板をそのままの状態で焼成炉に入れ
るか、密閉した容器中に入れて焼成炉に入れてい
た。 ところが特公昭52−25305号公報で、同一基板
上に多数個の高抵抗な光導電素子を製造する場合
にそれらの光導電素子の特性を揃えるために有孔
蓋付きの焼成容器が使用することが開示されてい
る。 一方、太陽電池用の半導体膜としては、低抵抗
であることが必要である。ところがスクリーン印
刷法による基板への半導体層の塗布とその後の焼
成による半導体焼結膜の製造方法では、これまで
太陽電池用の低抵抗な膜の製造は、前述の基板を
そのままの状態で焼成炉に入れるか、密閉した容
器中に入れて焼成していた。しかし、いずれの場
合も低抵抗な半導体膜を得ることが困難であり、
融剤を用いた焼成膜により製造された太陽電池は
十分な出力特性を示さず、これまで実用化されて
いない。 以下、従来例の欠点を詳細に説明する。太陽電
池用半導体材料として−族化合物半導体は有
望であり、その薄膜太陽電池の開発が活発に行な
われている。その場合、CdS，CdSeなどの焼結
膜を得るために、融剤としてCdCl2が用いられ
る。しかし、太陽電池用の半導体膜としては低抵
抗であることが必要であり、またヘテロ接合太陽
電池の窓材料として使用される場合には、光の透
過率が高いことが大切であるが、このような要求
を満す焼結膜を得ることはCdCl2などの融剤を用
いた製造方法ではこれまで困難であつた。その理
由をCdS膜の作製を例にとつて説明する。 CdS焼結膜を得るためには融剤としてCdCl2が
用いられるが、この融剤の働きが焼結膜に与える
影響は非常に大きい。例えば、CdS膜を塗布した
基板を密閉容器中に入れベルト式の焼成炉中で焼
成を行なうと、まず共晶点以上（522℃）の温度
でCdCl2融液の中にCdSが溶け込み、その後の温
度上昇でCdCl2が蒸発しだす。 その結果、過飽和融液中でのCdSの結晶成長が
行なわれ、CdS焼結膜が得られる。ところが、密
閉容器中ではこのCdCl2の容器外への蒸発が行な
われないため、十分に結晶成長し透過率の高い膜
となるが、焼成中にCdCl2のCl-が多量に膜中に
残存しCdS膜の抵抗が高くなつてしまい、太陽電
池用の焼成膜としては使用できない。 また、基板をそのままベルト炉中に入れて焼成
すると、焼成中にCdCl2融剤が瞬時に蒸発してし
まうため、CdSの結晶成長が十分に行なわれず、
粒径の小さいCdS膜が得られる。ところがこの様
な膜では膜中に残存するCl-は少ないという結果
となるが、結晶粒の成長が不十分であるため透過
率の低い高抵抗なCdS膜が得られることになり、
やはり太陽電池用の焼結膜としは使用できない。 そこで焼成容器の蓋の部分に穴を開け、その穴
を通してCdCl2融剤蒸気の蒸発のコントロールを
行なえば結晶成長を十分に行なわれ、膜中に残存
するCl-量の少ない低抵抗な焼結膜が得られる可
能性があるため、焼成容器の蓋の穴の径とその個
数を変えて、焼成中のCdCl2融剤蒸発速度の制御
を行なう方法を検討した。その結果、焼成容器に
入れる基板面積と焼成容器の蓋の穴の面積とを調
整することにより、すなわち焼成容器の蓋の穴面
積を、従来特公昭52−25305号公報により提案さ
れていたような高抵抗の光導電素子を製造する方
法におけるよりもいちじるしく狭めることによ
り、低抵抗な焼結膜を再現性よく容易に得られる
ことがわかつた。 発明の目的 本発明は、融剤を用いて製造した半導体薄膜よ
りなる太陽電池の製造において、低抵抗な半導体
薄膜の製造方法を提供することを目的とするもの
である。即ち、上述の特公昭52−25305号公報で、
同一基板上の複数個の高抵抗光導電素子の光導電
特性を揃えるために使用された有孔蓋つきのボー
トに基板を入れて焼成する製造方法を改良するこ
とにより低抵抗な半導体薄膜を得ることを目的と
する。 発明の構成 本発明の焼結膜の製造法は、複数個の開孔を有
する焼成容器内で被焼結膜を焼成する焼結膜の製
造において、前記複数個の開孔の面積の総和を焼
成される被焼結膜面積の0.4％から2.0％にするも
のである。 実施例の説明 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。第１図、第２図は本発明を実施するために
用いられた焼成容器のボート部分と蓋の部分図で
あり第３図は本発明の実施例の方法により製造さ
れた太陽電池の構造図である。 CdS粉末100gに対してCdCl210gを添加し、粘
度調整節のためプロピレングリコールを適量混合
してCdS印刷ペーストを作製する。10cm×10cmの
ガラス基板上にスクリーン印刷機を用いてこのペ
ーストを全面印刷した後、100℃の乾燥機で１時
間乾燥する。乾燥後、基板をアルミナ製の焼成ボ
ート１の中に入れ、その上にアルミナ製の有孔蓋
２を置く。焼成ボートの深さは３mmで、ボートの
大きさは内径10.2cm×10.2cmである。この焼成ボ
ートを690℃の温度に保たれたベルト式焼成炉に
入れ約60〜90分間焼成する。焼成の穴３の効果を
調べるため、穴の径と数を変えたアルミナ製の蓋
を作製し、前述のCdS基板の焼成を行なつた。こ
れら約30μ厚のCdS焼結膜を用い、太陽電池とし
ての特性を評価した。太陽電池は第３図の構造で
次の様にして作製した。Cd粉末とTe粉末100gに
CdCl2粉末0.5gを添加し、適量のプロピレングリ
コールと混合することによりCdTe印刷ペースト
を作製する。この印刷ペーストをガラス基板４上
のCdS焼結膜５上にスクリーン印刷法にて塗布し
乾燥する、この基板を前述のアルミナ製の焼成容
器中に入れベルト式焼成炉の620℃の温度で約１
時間焼成する。この時使用するアルミナ製の焼成
容器はすべて同一であり、蓋の穴の面積は、１mm
の穴を181個開けたもので穴の総和面積は約1.42
cm2である。 この様にして得られたCdTe膜６上にカーボン
ペーストを用いてカーボン層を印刷し、400℃で
約30分間ベルト式焼成炉で焼成することによりカ
ーボン電極７を形成する。このカーボン電極上に
Ag電極８とCdS膜上にAg−In電極９をそれぞれ
スクリーン印刷とその後の熱処理で形成し、Ag
電極とAg−In電極よりリード線１０を取り出し
CdS／CdTe太陽電池を作製した。この太陽電池
にAM1.5、100mw／cm2のソーラシミユレターか
らの光を照射しエネルギー変換効率（真性変換効
率）を測定した。第１表に、CdS焼結膜の焼成時
の焼成容器の蓋の穴の総和面積を変えた場合の各
CdS膜の諸特性とこれらのCdS／CdTe太陽電池
の特性を示した。
【表】
第１表より明らかなように蓋穴の総和面積の小
さい場合はCdS膜の面抵抗が高く膜中に残存する
Cl-量も多い。ところが穴の総和面積の増加につ
れ面抵抗も減少し、穴の総和面積が0.4〜2.0cm2の
範囲でほぼ一定の70〜180Ω／□の面抵抗を示す
様になり、低抵抗のCdS膜が得られている。とこ
ろが、更に穴総和面積を増加させるとCdS膜の面
抵抗が徐々に増加するとともに結晶粒径も減少し
だす。この結晶粒径の減少は膜抵抗の増大ととも
に光の透過率の減少をも引き起こす。 以上の様なCdS膜の特徴が太陽電池の変換効率
に与える影響はどうかとみると穴の総和面積0.3
cm2以下の場合は変換効率が悪い。この原因はCdS
膜の面抵抗の高さとともに第４図の分光感度特性
の曲線１１のような短波長側での感度の低下によ
る原因が大きい。これはCdS膜中に残存するCl-
量によるもので、この残存量が多ければ多いほど
太陽電池を作製した場合、CdS膜とCdTe膜との
界面にCl-の働きで厚いCdSXTe1-X層が形成され、
この層による光吸収のため短波長側の感度が低下
することがわかつた。したがつてCdS膜中の残存
Cl-量は少ないことが望ましい。穴の総和面積が
0.4cm2以上の場合のCdS膜を用いて太陽電池を作
製した場合の分光感度特性は、曲線１２のごとく
短波長側の感度はCdS膜の基礎吸収端（0.52μm）
で決まり残存Cl-量による特性への影響はみられ
ない。穴の総和面積0.4cm2から2.0cm2の範囲の太陽
電池はCdS膜の面抵抗も低く、結晶粒径も25〜
35μmと大きく光の透過率も高いため真性変換効
率は7.0〜8.5％と高く安定である。ところが穴の
総和面積3.1cm2以上の場合、残存Cl-量は穴の総和
面積0.4〜2.0cm2の場合と同様低く、短波長側感度
の低下はないが、CdS膜の面抵抗が大きくなりは
じめることと結晶粒径の減少による光の透過率の
低下のため真性変換効率は穴面積の増加により低
下しだし7.0％以上のものは得られなかつた。 以上の様にCdS膜焼成時のアルミナ製焼成容器
の蓋の穴の総和面積の変化により、CdS膜および
それを用いて作製したCdS／CdTe太陽電池の特
性に明らかに変化のあることがわかつた。即ち、
穴の総和面積が小さい場合は、CdS膜に残存する
Cl-量が光起電力特性に悪い影響を与え穴の総和
面積の大きい場合は、CdS膜の結晶粒径が十分成
長せず、膜の高抵抗化と光の透過率の低下を生じ
変換効率の高い太陽電池が得られなかつた。太陽
電池用のCdS膜として十分に低抵抗で光の透過率
高い特性を示す膜は、焼成容器の蓋穴の面積総和
が0.4〜2.0cm2の範囲の場合に得られ、CdS／CdTe
太陽電池の変換効率が7.0％以上と高く実用上問
題はない。 また、CdS印刷ペーストの作製時、CdCl2粉末
の添加量をCdS粉末100gに対して６〜12gと変え
て同様の実験を行なつたが第１表の傾向とほとん
ど同じであり蓋穴の総和面積が0.4〜2.0cm2の場合
に、CdS膜の抵抗が低く太陽電池の変換効率も大
きかつた。また、アルミナ製蓋穴の穴は同じ大き
さの穴を左右、上下対称で均一に配置した場合ほ
どCdS膜の膜抵抗の均一なものが得られ、その抵
抗値のバラツキは10×10cm2基板で±10％以内であ
つた。このCdS膜と接合を形成するCdTe膜の焼
成時においても同様の傾向があり、焼成用のアル
ミナ製蓋穴の総和面積が上記の範囲の場合に最も
よい接合特性を示し太陽電池の変換効率も7.0〜
8.5％と高かつた。 さらに、太陽電池用の窓材料として用いられる
ZnXCd1-XＳ膜（Ｘ＝0.1）の場合でも、融剤とし
てCdCl2を用いた場合には同様の結果が得られ
た。蓋穴の総和面積が0.4〜2.0cm2の場合にZnX
Cd1-XＳ焼成膜の抵抗が最も低く300〜600Ω／□
となつた。 この様なアルミナ製の焼成容器は、材質として
は、石英ガラス、磁器のような耐薬品、耐熱性の
あるものであればどのようなものでも利用できる
し、蓋にあける穴も、穴でなくてもCdCl2が通過
できるような部分があれば、同様の効果が得られ
る。 発明の効果 本発明の方法によれば、融剤を用いた焼結膜の
製造時に有孔蓋付の焼成容器を用い、その蓋の穴
面積を調整するだけで低抵抗の焼結膜が安定に得
られる。すなわちこれまでCdS／CdTe系太陽電
池用の低抵抗な焼結膜を得ることは困難であつた
が、本発明の方法によれば焼成時に蓋穴の総和面
積が焼結膜面積の0.4〜2.0％ある焼成容器さえ用
いれば容易に低抵抗な膜が得られ、その工業上の
利点は大きい。また安価で、実用的な太陽電池を
容易に大量生産することができる製造方法である
スクリーン印刷ベルト炉焼成法の特徴を失うこと
なく、変換効率の高い太陽電池を再現性よく製造
することができる利点もある。
さい場合はCdS膜の面抵抗が高く膜中に残存する
Cl-量も多い。ところが穴の総和面積の増加につ
れ面抵抗も減少し、穴の総和面積が0.4〜2.0cm2の
範囲でほぼ一定の70〜180Ω／□の面抵抗を示す
様になり、低抵抗のCdS膜が得られている。とこ
ろが、更に穴総和面積を増加させるとCdS膜の面
抵抗が徐々に増加するとともに結晶粒径も減少し
だす。この結晶粒径の減少は膜抵抗の増大ととも
に光の透過率の減少をも引き起こす。 以上の様なCdS膜の特徴が太陽電池の変換効率
に与える影響はどうかとみると穴の総和面積0.3
cm2以下の場合は変換効率が悪い。この原因はCdS
膜の面抵抗の高さとともに第４図の分光感度特性
の曲線１１のような短波長側での感度の低下によ
る原因が大きい。これはCdS膜中に残存するCl-
量によるもので、この残存量が多ければ多いほど
太陽電池を作製した場合、CdS膜とCdTe膜との
界面にCl-の働きで厚いCdSXTe1-X層が形成され、
この層による光吸収のため短波長側の感度が低下
することがわかつた。したがつてCdS膜中の残存
Cl-量は少ないことが望ましい。穴の総和面積が
0.4cm2以上の場合のCdS膜を用いて太陽電池を作
製した場合の分光感度特性は、曲線１２のごとく
短波長側の感度はCdS膜の基礎吸収端（0.52μm）
で決まり残存Cl-量による特性への影響はみられ
ない。穴の総和面積0.4cm2から2.0cm2の範囲の太陽
電池はCdS膜の面抵抗も低く、結晶粒径も25〜
35μmと大きく光の透過率も高いため真性変換効
率は7.0〜8.5％と高く安定である。ところが穴の
総和面積3.1cm2以上の場合、残存Cl-量は穴の総和
面積0.4〜2.0cm2の場合と同様低く、短波長側感度
の低下はないが、CdS膜の面抵抗が大きくなりは
じめることと結晶粒径の減少による光の透過率の
低下のため真性変換効率は穴面積の増加により低
下しだし7.0％以上のものは得られなかつた。 以上の様にCdS膜焼成時のアルミナ製焼成容器
の蓋の穴の総和面積の変化により、CdS膜および
それを用いて作製したCdS／CdTe太陽電池の特
性に明らかに変化のあることがわかつた。即ち、
穴の総和面積が小さい場合は、CdS膜に残存する
Cl-量が光起電力特性に悪い影響を与え穴の総和
面積の大きい場合は、CdS膜の結晶粒径が十分成
長せず、膜の高抵抗化と光の透過率の低下を生じ
変換効率の高い太陽電池が得られなかつた。太陽
電池用のCdS膜として十分に低抵抗で光の透過率
高い特性を示す膜は、焼成容器の蓋穴の面積総和
が0.4〜2.0cm2の範囲の場合に得られ、CdS／CdTe
太陽電池の変換効率が7.0％以上と高く実用上問
題はない。 また、CdS印刷ペーストの作製時、CdCl2粉末
の添加量をCdS粉末100gに対して６〜12gと変え
て同様の実験を行なつたが第１表の傾向とほとん
ど同じであり蓋穴の総和面積が0.4〜2.0cm2の場合
に、CdS膜の抵抗が低く太陽電池の変換効率も大
きかつた。また、アルミナ製蓋穴の穴は同じ大き
さの穴を左右、上下対称で均一に配置した場合ほ
どCdS膜の膜抵抗の均一なものが得られ、その抵
抗値のバラツキは10×10cm2基板で±10％以内であ
つた。このCdS膜と接合を形成するCdTe膜の焼
成時においても同様の傾向があり、焼成用のアル
ミナ製蓋穴の総和面積が上記の範囲の場合に最も
よい接合特性を示し太陽電池の変換効率も7.0〜
8.5％と高かつた。 さらに、太陽電池用の窓材料として用いられる
ZnXCd1-XＳ膜（Ｘ＝0.1）の場合でも、融剤とし
てCdCl2を用いた場合には同様の結果が得られ
た。蓋穴の総和面積が0.4〜2.0cm2の場合にZnX
Cd1-XＳ焼成膜の抵抗が最も低く300〜600Ω／□
となつた。 この様なアルミナ製の焼成容器は、材質として
は、石英ガラス、磁器のような耐薬品、耐熱性の
あるものであればどのようなものでも利用できる
し、蓋にあける穴も、穴でなくてもCdCl2が通過
できるような部分があれば、同様の効果が得られ
る。 発明の効果 本発明の方法によれば、融剤を用いた焼結膜の
製造時に有孔蓋付の焼成容器を用い、その蓋の穴
面積を調整するだけで低抵抗の焼結膜が安定に得
られる。すなわちこれまでCdS／CdTe系太陽電
池用の低抵抗な焼結膜を得ることは困難であつた
が、本発明の方法によれば焼成時に蓋穴の総和面
積が焼結膜面積の0.4〜2.0％ある焼成容器さえ用
いれば容易に低抵抗な膜が得られ、その工業上の
利点は大きい。また安価で、実用的な太陽電池を
容易に大量生産することができる製造方法である
スクリーン印刷ベルト炉焼成法の特徴を失うこと
なく、変換効率の高い太陽電池を再現性よく製造
することができる利点もある。
第１図ａは本発明の焼結膜の製造方法に使用す
る焼成容器のボート部分の平面図、第１図ｂは同
断面図、第２図ａ，ｂはそれぞれ焼成容器の蓋の
平面図と断面図、第３図は本発明の製造方法によ
り製造された太陽電池の構造を示す断面図、第４
図は本発明の製造方法により製造された太陽電池
の効果を説明するための分光感度特性の比較図で
ある。 １……焼成容器のボート、２……焼成容器の
蓋、３……蓋の穴、４……ガラス基板、５……
CdS膜、６……CdTe膜、７……カーボン膜、８
……Ag電極、９……Ag−In電極、１０……リー
ド線。
る焼成容器のボート部分の平面図、第１図ｂは同
断面図、第２図ａ，ｂはそれぞれ焼成容器の蓋の
平面図と断面図、第３図は本発明の製造方法によ
り製造された太陽電池の構造を示す断面図、第４
図は本発明の製造方法により製造された太陽電池
の効果を説明するための分光感度特性の比較図で
ある。 １……焼成容器のボート、２……焼成容器の
蓋、３……蓋の穴、４……ガラス基板、５……
CdS膜、６……CdTe膜、７……カーボン膜、８
……Ag電極、９……Ag−In電極、１０……リー
ド線。
Claims (1)
- １ 複数個の開孔を有する焼成容器内で被焼結膜
を焼成する焼結膜の製造において、前記複数個の
開孔の面積の総和を焼成される被焼結膜面積の
0.4％から2.0％にすることを特徴とするCdS／
CdTe系太陽電池用焼結膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094192A JPS59223276A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | ＣｄＳ／ＣｄＴｅ系太陽電池用焼結膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58094192A JPS59223276A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | ＣｄＳ／ＣｄＴｅ系太陽電池用焼結膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59223276A JPS59223276A (ja) | 1984-12-15 |
| JPH0464192B2 true JPH0464192B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=14103435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58094192A Granted JPS59223276A (ja) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | ＣｄＳ／ＣｄＴｅ系太陽電池用焼結膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59223276A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108426451B (zh) * | 2016-05-20 | 2019-08-16 | 浙江光隆能源科技股份有限公司 | 用于多晶太阳电池的改良型烧结设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225305A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-25 | Hitachi Ltd | System for controlling the appaatus for acceleating or decelerating ca rgo vehicles |
-
1983
- 1983-05-30 JP JP58094192A patent/JPS59223276A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225305A (en) * | 1975-08-15 | 1977-02-25 | Hitachi Ltd | System for controlling the appaatus for acceleating or decelerating ca rgo vehicles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59223276A (ja) | 1984-12-15 |
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