JPH0474482A - 太陽電池の製造方法 - Google Patents
太陽電池の製造方法Info
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- JPH0474482A JPH0474482A JP2189067A JP18906790A JPH0474482A JP H0474482 A JPH0474482 A JP H0474482A JP 2189067 A JP2189067 A JP 2189067A JP 18906790 A JP18906790 A JP 18906790A JP H0474482 A JPH0474482 A JP H0474482A
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- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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- 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)
- Light Receiving Elements (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はＣｄＳ活性化薄膜を光透過窓層とする太陽電池
とその製造方法に関するものである。
とその製造方法に関するものである。
従来の技術
近い将来 エネルギー供給が次第に困難になることが予
想され 太陽電池の高効率イし 低コスト化が大きな課
題になってき九 なかでＬ 大面積化が容易な薄膜系太
陽電池は大幅な低コスト化が可能なのでそのエネルギー
変換効率の向上が強く望まれている。
想され 太陽電池の高効率イし 低コスト化が大きな課
題になってき九 なかでＬ 大面積化が容易な薄膜系太
陽電池は大幅な低コスト化が可能なのでそのエネルギー
変換効率の向上が強く望まれている。
この薄膜系太陽電池に（ｉ、化合物半導体（ＩＩ−ＶＩ
族やＩ−ＩＩＩ−ＶＩ２族）薄膜を用いたものが広く開
発されつつある。化合物半導体薄膜を用いた太陽電池の
構成は バンドギャップが広くて光を透過する窓層とし
てのｎ型ＣｄＳ系半導体層とバンドギャップが狭くて光
を吸収する吸収層としてのｐ型のＣｄＴｅ系あるいはＣ
ｕ’ＩｎＳｅ２系半導体層を積層したベテロ接合などが
用いられる。構成として（主例えばＩＴ○（■ｎｄｉｕ
ｍ Ｔ ｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を設けたガラス基板上にｎ
型ＣｄＳ層を、次いでｐ型ＣｄＴｅ層を蒸着法で積層形
成し 最後に金属電極を設けて太陽電池とすム あるい
Ｃ戴 ガラス基板上にスクリーン印刷と焼成によって
ｎ型ＣｄＳ層を、次いで同様にスクリーン印刷と焼成に
よってｐ型ＣｃｌＴｅ層を、最後にＣｄＳおよびＣｄＴ
ｅ層にそれぞれ電極層を設けて太陽電池とする。
族やＩ−ＩＩＩ−ＶＩ２族）薄膜を用いたものが広く開
発されつつある。化合物半導体薄膜を用いた太陽電池の
構成は バンドギャップが広くて光を透過する窓層とし
てのｎ型ＣｄＳ系半導体層とバンドギャップが狭くて光
を吸収する吸収層としてのｐ型のＣｄＴｅ系あるいはＣ
ｕ’ＩｎＳｅ２系半導体層を積層したベテロ接合などが
用いられる。構成として（主例えばＩＴ○（■ｎｄｉｕ
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型ＣｄＳ層を、次いでｐ型ＣｄＴｅ層を蒸着法で積層形
成し 最後に金属電極を設けて太陽電池とすム あるい
Ｃ戴 ガラス基板上にスクリーン印刷と焼成によって
ｎ型ＣｄＳ層を、次いで同様にスクリーン印刷と焼成に
よってｐ型ＣｃｌＴｅ層を、最後にＣｄＳおよびＣｄＴ
ｅ層にそれぞれ電極層を設けて太陽電池とする。
このＣｄＳ層は蒸着法では薄膜で光透過率に優れる力交
形成時の温度が２００℃程度と低いため欠陥が多く、
印刷法では厚膜で光透過率は低いか形成時の温度が６０
０℃程度と高いため欠陥か少なし−光透過率が小さいと
吸収層に到達する光か少ないので閉路電流Ｊ８゜が小さ
く、欠陥が多いと光発生キャリアの再結合が盛んになり
開放電圧ｖｏ・が小さくなる。このためどちらの方法で
も得られる変換効率ηは１０％位に限られる。
形成時の温度が２００℃程度と低いため欠陥が多く、
印刷法では厚膜で光透過率は低いか形成時の温度が６０
０℃程度と高いため欠陥か少なし−光透過率が小さいと
吸収層に到達する光か少ないので閉路電流Ｊ８゜が小さ
く、欠陥が多いと光発生キャリアの再結合が盛んになり
開放電圧ｖｏ・が小さくなる。このためどちらの方法で
も得られる変換効率ηは１０％位に限られる。
発明か解決しようとする課題
この様に 太陽電池の変換効率を高くするために（表
高温処理されて欠陥か少なく、光透過率の優れた低抵抗
の半導体薄膜で成る窓層を形成することを必要とする。
高温処理されて欠陥か少なく、光透過率の優れた低抵抗
の半導体薄膜で成る窓層を形成することを必要とする。
課題を解決するための手段
透光性基板上に順次形成されたｎ型半導体の窓層と、そ
の上のｎ型半導体の光吸収層および窓層用電極と、光吸
収層の上の電極層とを備えた積層構成の太陽電池におい
て、前記ｎ型半導体の窓層をＣｄＣｌａ蒸気中で熱処理
形成された活性化ＣｄＳを主体として構成する。
の上のｎ型半導体の光吸収層および窓層用電極と、光吸
収層の上の電極層とを備えた積層構成の太陽電池におい
て、前記ｎ型半導体の窓層をＣｄＣｌａ蒸気中で熱処理
形成された活性化ＣｄＳを主体として構成する。
作 用
上記の構成によれ１ｚｃａｓ半導体薄膜かＣｄＣｌ２蒸
気中高温で処理した活性化薄膜であるため蒸着形成膜に
比べてはるかに欠陥が少なく、移動度が高く、低抵抗で
ある上に光透過率か高く、さらに印刷形成膜に比べては
るかに薄くでき光散乱も小さくて光透過率が高いので高
い変換効率を実現できる。 Ｉｎなどの添加により一層
低抵抗化と光透過半増大がはかれるので一層の高効率化
も可能である。
気中高温で処理した活性化薄膜であるため蒸着形成膜に
比べてはるかに欠陥が少なく、移動度が高く、低抵抗で
ある上に光透過率か高く、さらに印刷形成膜に比べては
るかに薄くでき光散乱も小さくて光透過率が高いので高
い変換効率を実現できる。 Ｉｎなどの添加により一層
低抵抗化と光透過半増大がはかれるので一層の高効率化
も可能である。
実施例
本発明の太陽電池は第１図に示す様に 透光性基板１上
に順次形成されたｎ型半導体の窓層２、その上のｎ型半
導体の光吸収層３および窓層用電極４、光吸収層の上の
電極層５からなる積層構成である。ｎ型半導体の窓層２
はＣｄＣｌｅ蒸気中で熱処理形成された活性化ＣｄＳを
主体としている。その製造方法としては 透光性基板１
上に ＣｄＳの半導体薄膜を形成し 前記薄膜を高温で
ＣｃｌＣ１２の蒸気に暴露して活性化しｎ型ＣｄＳ半導
体を主体とする窓層２を形成し その上にｎ型半導体の
光吸収層３および前記窓層用の電極４を分離して形成し
前記光吸収層３の上に電極層５を形成することを特徴と
する。
に順次形成されたｎ型半導体の窓層２、その上のｎ型半
導体の光吸収層３および窓層用電極４、光吸収層の上の
電極層５からなる積層構成である。ｎ型半導体の窓層２
はＣｄＣｌｅ蒸気中で熱処理形成された活性化ＣｄＳを
主体としている。その製造方法としては 透光性基板１
上に ＣｄＳの半導体薄膜を形成し 前記薄膜を高温で
ＣｃｌＣ１２の蒸気に暴露して活性化しｎ型ＣｄＳ半導
体を主体とする窓層２を形成し その上にｎ型半導体の
光吸収層３および前記窓層用の電極４を分離して形成し
前記光吸収層３の上に電極層５を形成することを特徴と
する。
以下、本発明の詳細な説明する。
ガラス基板上に厚さ２μｍのＩｎをドープしたＣｄＳの
蒸着膜を形成した Ｉｎの量はＣｄＳに対して１％とし
ｆ、：ＯこのＣｄＳ： Ｉｎ膜を ５５０℃でＣｄＣ
ｌ２の蒸気中で加熱処理して結晶化を起こさせ（活性化
プロセス）、 Ｉｎの有効添加を施し旭 この活性化し
たＣｄＳを主体とするｎ型半導体窓層の上Ｃ，−幅８ｔ
ｎｔｎでギャップ２ｒｎｔｎの帯状にして厚さ５μｍの
ＣｄＴｅを主体とするｎ型半導体光吸収層を蒸着形成し
窓層上ＣｄＴｅを設けていないギャップ部分に幅１
ｍｍのＩｎ電極を、また光吸収層上にＣｕ電極をそれぞ
れ形成した 比較のた＆ ＣｄＳ半導体層を通常の印
刷方式の製法すなわちＣｄＳ、 Ｉｎ成分を含むペース
トをガラス基板上に塗布乾燥Ｌ ６００℃でアニール
して厚さ１０μｍに形成し 他は上記と同様にした太陽
電池の特性についても調べたこれら大腸電池のＡ Ｍ
１ 、５ （８４ｍＷ／ｃｍ２）の照射光に対する有
効受光面での特性を第１表に示す。なおＦ、Ｆ、は曲線
因子を表す。
蒸着膜を形成した Ｉｎの量はＣｄＳに対して１％とし
ｆ、：ＯこのＣｄＳ： Ｉｎ膜を ５５０℃でＣｄＣ
ｌ２の蒸気中で加熱処理して結晶化を起こさせ（活性化
プロセス）、 Ｉｎの有効添加を施し旭 この活性化し
たＣｄＳを主体とするｎ型半導体窓層の上Ｃ，−幅８ｔ
ｎｔｎでギャップ２ｒｎｔｎの帯状にして厚さ５μｍの
ＣｄＴｅを主体とするｎ型半導体光吸収層を蒸着形成し
窓層上ＣｄＴｅを設けていないギャップ部分に幅１
ｍｍのＩｎ電極を、また光吸収層上にＣｕ電極をそれぞ
れ形成した 比較のた＆ ＣｄＳ半導体層を通常の印
刷方式の製法すなわちＣｄＳ、 Ｉｎ成分を含むペース
トをガラス基板上に塗布乾燥Ｌ ６００℃でアニール
して厚さ１０μｍに形成し 他は上記と同様にした太陽
電池の特性についても調べたこれら大腸電池のＡ Ｍ
１ 、５ （８４ｍＷ／ｃｍ２）の照射光に対する有
効受光面での特性を第１表に示す。なおＦ、Ｆ、は曲線
因子を表す。
第１表
第１表に見られる様に本発明の構成 製法で得られた太
陽電池の特性は従来の構成 製法で得られた太陽電池の
特性よりはるかに優れている。これは本発明の太陽電池
のＣｄＳ活性化膜は従来の太陽電池のＣｄＳ膜に比べて
光透過率が犬である上番Ｑ電気伝導度も高いからである
。これは活性化ＣｄＳ膜は従来法のＣｄＳ膜より欠陥が
少ないので移動度も大きく再結合中心も少ないことを反
映していると考えられる。
陽電池の特性は従来の構成 製法で得られた太陽電池の
特性よりはるかに優れている。これは本発明の太陽電池
のＣｄＳ活性化膜は従来の太陽電池のＣｄＳ膜に比べて
光透過率が犬である上番Ｑ電気伝導度も高いからである
。これは活性化ＣｄＳ膜は従来法のＣｄＳ膜より欠陥が
少ないので移動度も大きく再結合中心も少ないことを反
映していると考えられる。
この様にＣｄＳ蒸着膜を形成して後ＣｄＣｌ２蒸気中で
活性化熱処理して得られたＣｄＳ膜を備えた太陽電池は
優れた特性を有する。 Ｉｎの添加は光透過率の増大と
低抵抗化に有効であり、変換効率を高くする。このＩｎ
はＣｄＳ蒸発源に添加しておいても良く、またＣｄＳの
蒸着中別源から蒸着添加しても良し−またＩｎの代わり
にＡｌやＧａを用いても同様の効果が得られる。
活性化熱処理して得られたＣｄＳ膜を備えた太陽電池は
優れた特性を有する。 Ｉｎの添加は光透過率の増大と
低抵抗化に有効であり、変換効率を高くする。このＩｎ
はＣｄＳ蒸発源に添加しておいても良く、またＣｄＳの
蒸着中別源から蒸着添加しても良し−またＩｎの代わり
にＡｌやＧａを用いても同様の効果が得られる。
発明の効果
本発明によれは 変換効率の非常に高い優れた太陽電池
を容易に得ることが可能となる。この太陽電池は薄膜形
成であるから大幅なコストダウンもはかれる。
を容易に得ることが可能となる。この太陽電池は薄膜形
成であるから大幅なコストダウンもはかれる。
第１図は本発明の一実施例における太陽電池の構成を示
す断面図である。 １・・・透光性基板、 ２・・・ｎ型活性化ＣｄＳ半導
体窓恩 ３・・・ｐ型半導体光吸収服 ４・・・窓層用
電氷 ５・・・光吸収層尾篭極鳳
す断面図である。 １・・・透光性基板、 ２・・・ｎ型活性化ＣｄＳ半導
体窓恩 ３・・・ｐ型半導体光吸収服 ４・・・窓層用
電氷 ５・・・光吸収層尾篭極鳳
Claims (3)
- （１）透光性基板上に順次形成されたｎ型半導体の窓層
と、その上のＰ型半導体の光吸収層および窓層用電極と
、前記光吸収層の上の電極層とを備えた積層構成の太陽
電池において、前記ｎ型半導体の窓層がＣｄＣｌ＿２蒸
気中で熱処理形成された活性化ＣｄＳを主体とすること
を特徴とする太陽電池。 - （２）透光性基板上に、ＣｄＳの半導体薄膜を形成し、
前記薄膜を高温でＣｄＣｌ＿２の蒸気に暴露して活性化
しｎ型ＣｄＳ半導体を主体とする窓層を形成し、その上
にＰ型半導体の光吸収層および前記窓層用の電極を分離
して形成し、前記光吸収層の上に電極層を形成すること
を特徴とする太陽電池の製造方法。 - （３）ＣｄＳ薄膜中に予めＩｎ、ＧａあるいはＡｌを添
加して成ることを特徴とする請求項２記載の太陽電池の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189067A JP2532727B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 太陽電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189067A JP2532727B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 太陽電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474482A true JPH0474482A (ja) | 1992-03-09 |
| JP2532727B2 JP2532727B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=16234747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189067A Expired - Fee Related JP2532727B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 太陽電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532727B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151087A (ja) * | 1974-05-24 | 1975-12-04 | ||
| JPS5546509A (en) * | 1978-09-28 | 1980-04-01 | Agency Of Ind Science & Technol | Method of manufacturing solar battery |
| JPS58118169A (ja) * | 1982-01-07 | 1983-07-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 光起電力素子の製造方法 |
| JPS6393168A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光起電力素子の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP2189067A patent/JP2532727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151087A (ja) * | 1974-05-24 | 1975-12-04 | ||
| JPS5546509A (en) * | 1978-09-28 | 1980-04-01 | Agency Of Ind Science & Technol | Method of manufacturing solar battery |
| JPS58118169A (ja) * | 1982-01-07 | 1983-07-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 光起電力素子の製造方法 |
| JPS6393168A (ja) * | 1986-10-08 | 1988-04-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光起電力素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2532727B2 (ja) | 1996-09-11 |
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Legal Events
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