JPH0548140A - 高配向性ＣｕＩｎＳｅ２膜の製造方法 - Google Patents
高配向性ＣｕＩｎＳｅ２膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0548140A JPH0548140A JP3230911A JP23091191A JPH0548140A JP H0548140 A JPH0548140 A JP H0548140A JP 3230911 A JP3230911 A JP 3230911A JP 23091191 A JP23091191 A JP 23091191A JP H0548140 A JPH0548140 A JP H0548140A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- cuinse
- cds
- substrate
- cuinse2
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
-
- 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
- Light Receiving Elements (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣｄＳとの間に良好なヘテロ接合を形成する
ことができる、(112) 配向性の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜の
製造方法の提供。 【構成】 まず、ガラス基板（１）上に蒸着によりＣｄ
Ｓを約2000Ａの厚さで成膜し、この下地ＣｄＳ膜（２）
上に蒸着法によってＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａおよび
Ｓｅを8000Ａの厚さで順次積層する。次いでこの積層膜
を窒素ガス雰囲気下で 400℃に加熱処理し、厚さ約１mm
のカルコパイライト形のＣｕＩｎＳｅ2 膜（３）を得
る。得られたＣｕＩｎＳｅ2 膜の上に、さらにＣｄＳ膜
（４）を積層して、ＣｕＩｎＳｅ2 膜とＣｄＳ膜との間
にヘテロ接合を形成した後、ＣｕＩｎＳｅ2 膜とＣｄＳ
膜上にそれぞれオーミック電極Ｉ（５）とオーミック電
極II（６）を形成し、光電変換素子を得る。
ことができる、(112) 配向性の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜の
製造方法の提供。 【構成】 まず、ガラス基板（１）上に蒸着によりＣｄ
Ｓを約2000Ａの厚さで成膜し、この下地ＣｄＳ膜（２）
上に蒸着法によってＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａおよび
Ｓｅを8000Ａの厚さで順次積層する。次いでこの積層膜
を窒素ガス雰囲気下で 400℃に加熱処理し、厚さ約１mm
のカルコパイライト形のＣｕＩｎＳｅ2 膜（３）を得
る。得られたＣｕＩｎＳｅ2 膜の上に、さらにＣｄＳ膜
（４）を積層して、ＣｕＩｎＳｅ2 膜とＣｄＳ膜との間
にヘテロ接合を形成した後、ＣｕＩｎＳｅ2 膜とＣｄＳ
膜上にそれぞれオーミック電極Ｉ（５）とオーミック電
極II（６）を形成し、光電変換素子を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光センサーや太陽電池
などへの応用が考えられているカルコパイライト型Ｃｕ
ＩｎＳｅ2 膜の製造方法に関し、さらに詳しくは、ｐ型
ＣｕＩｎＳｅ2 にｎ型ＣｄＳを積層することによってヘ
テロ接合を形成する半導体材料としてのＣｕＩｎＳｅ2
膜の製造方法に関する。
などへの応用が考えられているカルコパイライト型Ｃｕ
ＩｎＳｅ2 膜の製造方法に関し、さらに詳しくは、ｐ型
ＣｕＩｎＳｅ2 にｎ型ＣｄＳを積層することによってヘ
テロ接合を形成する半導体材料としてのＣｕＩｎＳｅ2
膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来公知のＣｕＩｎＳｅ2 膜の製法に
は、銅およびインジウムの層を順次または同時に基板上
に蒸着し、その後セレン含有ガス、好ましくはＨ2 Ｓｅ
の存在下、熱処理を施してＣｕＩｎＳｅ2 を得る方法、
あるいは、銅層の上に積層されたインジウム層の上に元
素状セレンを電気めっきして、不活性雰囲気中で熱処理
する方法（特開昭 61-237476号公報）、銅、インジウ
ム、セレンを順次蒸着し、水素含有ガスまたは水素含有
ガスにセレンまたは硫黄を含む雰囲気で熱処理する方法
（特開平1-231313号公報）、さらには、銅およびインジ
ウムをＤＣマグネトロンスパッタにより順次積層した
後、セレンを含有するガスの存在下で熱処理を行ってＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜を得る方法（特開昭62-20381号公報）な
どがある。
は、銅およびインジウムの層を順次または同時に基板上
に蒸着し、その後セレン含有ガス、好ましくはＨ2 Ｓｅ
の存在下、熱処理を施してＣｕＩｎＳｅ2 を得る方法、
あるいは、銅層の上に積層されたインジウム層の上に元
素状セレンを電気めっきして、不活性雰囲気中で熱処理
する方法（特開昭 61-237476号公報）、銅、インジウ
ム、セレンを順次蒸着し、水素含有ガスまたは水素含有
ガスにセレンまたは硫黄を含む雰囲気で熱処理する方法
（特開平1-231313号公報）、さらには、銅およびインジ
ウムをＤＣマグネトロンスパッタにより順次積層した
後、セレンを含有するガスの存在下で熱処理を行ってＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜を得る方法（特開昭62-20381号公報）な
どがある。
【０００３】ＣｕＩｎＳｅ2 膜の物理的特性は、Ｃｕ、
ＩｎおよびＳｅの組成比によって大きく変化することが
知られている(Solar Cells, 16, 181 (1986)) 。そのた
め、上記ＣｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法のうち、該組成比
の制御が容易であるセレン化法が好んで用いられてお
り、特に、基板上にＣｕ、ＩｎおよびＳｅを順次積層し
たものを加熱処理することによってＣｕＩｎＳｅ2 膜を
成膜する固相セレン化法（特開平1-231313号公報）や、
ＣｕおよびＩｎを積層したものを、Ｓｅ含有ガス雰囲気
下で加熱処理することによってＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜
する気相セレン化法（J. Electrochem. Soc., 131, 218
2 (1984)) などが広く用いられてきた。
ＩｎおよびＳｅの組成比によって大きく変化することが
知られている(Solar Cells, 16, 181 (1986)) 。そのた
め、上記ＣｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法のうち、該組成比
の制御が容易であるセレン化法が好んで用いられてお
り、特に、基板上にＣｕ、ＩｎおよびＳｅを順次積層し
たものを加熱処理することによってＣｕＩｎＳｅ2 膜を
成膜する固相セレン化法（特開平1-231313号公報）や、
ＣｕおよびＩｎを積層したものを、Ｓｅ含有ガス雰囲気
下で加熱処理することによってＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜
する気相セレン化法（J. Electrochem. Soc., 131, 218
2 (1984)) などが広く用いられてきた。
【０００４】カルコパイライト形ＣｕＩｎＳｅ2 は禁制
帯幅約１ｅＶの化合物半導体であり、ＣｄＳなどとのヘ
テロ接合の構成により光エネルギーから電気エネルギー
への変換が可能となるため、光センサーや太陽電池など
の光電変換素子としての応用が期待されている。このよ
うにＣｕＩｎＳｅ2 膜上にＣｄＳ膜を積層して形成され
るヘテロ接合においては、ＣｕＩｎＳｅ2 とＣｄＳとの
積層方向に関する格子定数が一致していることが最も好
ましい。しかしながら、上記従来のセレン化法のよう
に、Ｍｏなどの基板上に直接ＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜す
ると、ＣｕＩｎＳｅ2 膜の (112)配向性が低くなってし
まうため、上記格子定数が大きく相違し、良好なヘテロ
接合を形成することができなかった。
帯幅約１ｅＶの化合物半導体であり、ＣｄＳなどとのヘ
テロ接合の構成により光エネルギーから電気エネルギー
への変換が可能となるため、光センサーや太陽電池など
の光電変換素子としての応用が期待されている。このよ
うにＣｕＩｎＳｅ2 膜上にＣｄＳ膜を積層して形成され
るヘテロ接合においては、ＣｕＩｎＳｅ2 とＣｄＳとの
積層方向に関する格子定数が一致していることが最も好
ましい。しかしながら、上記従来のセレン化法のよう
に、Ｍｏなどの基板上に直接ＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜す
ると、ＣｕＩｎＳｅ2 膜の (112)配向性が低くなってし
まうため、上記格子定数が大きく相違し、良好なヘテロ
接合を形成することができなかった。
【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、ＣｄＳとの間に良好なヘテロ接
合を形成することができる、高い (112)配向性を示すＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法を提供することを目的とす
る。
技術の問題点を解決し、ＣｄＳとの間に良好なヘテロ接
合を形成することができる、高い (112)配向性を示すＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために鋭意研究の結果、基板上その一部また
は全面にｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を成膜し、該下地Ｃ
ｄＳ膜を有する基板上にセレン化法によってＣｕＩｎＳ
ｅ2 膜を成膜することにより、高い (112)配向性を示す
ＣｕＩｎＳｅ2膜が得られることを見い出し、本発明を
提供することができた。
を達成するために鋭意研究の結果、基板上その一部また
は全面にｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を成膜し、該下地Ｃ
ｄＳ膜を有する基板上にセレン化法によってＣｕＩｎＳ
ｅ2 膜を成膜することにより、高い (112)配向性を示す
ＣｕＩｎＳｅ2膜が得られることを見い出し、本発明を
提供することができた。
【０００７】すなわち、本発明は、基板上にＣｕ、Ｉｎ
およびＳｅを別々に積層し、これを不活性ガス雰囲気下
で加熱処理してＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造する方法であっ
て、上記基板上にＣｕ、ＩｎおよびＳｅを積層する前に
蒸着などによってｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を基板上そ
の一部または全面に成膜し、該下地ＣｄＳ膜上にＣｕ、
ＩｎおよびＳｅを積層することを特徴とする高配向性Ｃ
ｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法；ならびに、基板上にＣｕお
よびＩｎを別々に積層し、これをＳｅ含有ガス雰囲気下
で加熱処理してＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造する方法であっ
て、上記基板上にＣｕおよびＩｎを積層する前に蒸着な
どによってｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を基板上その一部
または全面に成膜し、該下地ＣｄＳ膜を有する基板上に
ＣｕおよびＩｎを積層することを特徴とする高配向性Ｃ
ｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法を提供するものである。
およびＳｅを別々に積層し、これを不活性ガス雰囲気下
で加熱処理してＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造する方法であっ
て、上記基板上にＣｕ、ＩｎおよびＳｅを積層する前に
蒸着などによってｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を基板上そ
の一部または全面に成膜し、該下地ＣｄＳ膜上にＣｕ、
ＩｎおよびＳｅを積層することを特徴とする高配向性Ｃ
ｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法；ならびに、基板上にＣｕお
よびＩｎを別々に積層し、これをＳｅ含有ガス雰囲気下
で加熱処理してＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造する方法であっ
て、上記基板上にＣｕおよびＩｎを積層する前に蒸着な
どによってｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を基板上その一部
または全面に成膜し、該下地ＣｄＳ膜を有する基板上に
ＣｕおよびＩｎを積層することを特徴とする高配向性Ｃ
ｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【作用】従来の下地ＣｄＳ膜を形成しないセレン化法
は、組成制御性は優れているが、基板上に直接あるいは
Ｍｏスパッタ膜などを形成した後ＣｕＩｎＳｅ2 を成膜
しても、形成されるＣｕＩｎＳｅ2 膜の (112)配向性は
低くなってしまっていた。そのため、該ＣｕＩｎＳｅ2
膜の上にＣｄＳ膜を蒸着などによって積層すると、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2 とＣｄＳとの積層方向に関する格子定数の差
が平均的に大きくなってしまい、良好なヘテロ接合を形
成することができなかった。ＣｕＩｎＳｅ2 の (112)配
向性の程度をＸ線回析における強度比として、強度比＝
｛(112) による回析強度／ (220)および (204)による回
析強度｝と表すと、ＣｕＩｎＳｅ2 粉末の強度比は1.45
であるが (J. Appl. Cryst., 6, 414 (1973)) 、このＣ
ｕＩｎＳｅ2 を蒸着源として加熱基板上に蒸着法で成膜
したＣｕＩｎＳｅ2 膜の強度比は20以上と高い配向性を
示す。これに対し、基板上への直接セレン化法により成
膜したＣｕＩｎＳｅ2膜の強度比は２〜４と低い配向性
を示した。
は、組成制御性は優れているが、基板上に直接あるいは
Ｍｏスパッタ膜などを形成した後ＣｕＩｎＳｅ2 を成膜
しても、形成されるＣｕＩｎＳｅ2 膜の (112)配向性は
低くなってしまっていた。そのため、該ＣｕＩｎＳｅ2
膜の上にＣｄＳ膜を蒸着などによって積層すると、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2 とＣｄＳとの積層方向に関する格子定数の差
が平均的に大きくなってしまい、良好なヘテロ接合を形
成することができなかった。ＣｕＩｎＳｅ2 の (112)配
向性の程度をＸ線回析における強度比として、強度比＝
｛(112) による回析強度／ (220)および (204)による回
析強度｝と表すと、ＣｕＩｎＳｅ2 粉末の強度比は1.45
であるが (J. Appl. Cryst., 6, 414 (1973)) 、このＣ
ｕＩｎＳｅ2 を蒸着源として加熱基板上に蒸着法で成膜
したＣｕＩｎＳｅ2 膜の強度比は20以上と高い配向性を
示す。これに対し、基板上への直接セレン化法により成
膜したＣｕＩｎＳｅ2膜の強度比は２〜４と低い配向性
を示した。
【０００９】本発明者等は、セレン化法で (112)配向性
の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造するためには、部分的に
でもエピタキシャル成長的な要素が必要であるという着
想のもと、ＣｕＩｎＳｅ2 よりも禁制帯幅が広い半導体
を窓層として用い、ＣｕＩｎＳｅ2 と窓層となる半導体
とでヘテロ接合を形成することが有効であると考えた。
窓層としてはＺｎＯやＣｄＳなどが考えられるが、特に
ＣｄＳの場合、ガラスなどの基板に蒸着などによって成
膜すれば、ｃ軸配向した六方晶ＣｄＳの多結晶膜を容易
に得ることができる。
の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造するためには、部分的に
でもエピタキシャル成長的な要素が必要であるという着
想のもと、ＣｕＩｎＳｅ2 よりも禁制帯幅が広い半導体
を窓層として用い、ＣｕＩｎＳｅ2 と窓層となる半導体
とでヘテロ接合を形成することが有効であると考えた。
窓層としてはＺｎＯやＣｄＳなどが考えられるが、特に
ＣｄＳの場合、ガラスなどの基板に蒸着などによって成
膜すれば、ｃ軸配向した六方晶ＣｄＳの多結晶膜を容易
に得ることができる。
【００１０】また、このような多結晶膜のｃ軸方向は近
似的に六方最密充填方向となっており、この層間隔((00
2)面間の距離）は3.36Ａ（オングストローム）である。
一方、ＣｕＩｎＳｅ2 の (112)方向も近似的に立方最密
充填方向となっており、この層間隔((112)面間の距離）
は3.34Ａであり、 (002)面間の距離と極めて近い値とな
っている。したがって、ＣｕＩｎＳｅ2 の (112)面とＣ
ｄＳの (002)面とが平行になるように積層すれば、歪み
を少なくすることができるものと考えた。
似的に六方最密充填方向となっており、この層間隔((00
2)面間の距離）は3.36Ａ（オングストローム）である。
一方、ＣｕＩｎＳｅ2 の (112)方向も近似的に立方最密
充填方向となっており、この層間隔((112)面間の距離）
は3.34Ａであり、 (002)面間の距離と極めて近い値とな
っている。したがって、ＣｕＩｎＳｅ2 の (112)面とＣ
ｄＳの (002)面とが平行になるように積層すれば、歪み
を少なくすることができるものと考えた。
【００１１】そこで、ガラス基板上その一部または全面
に蒸着によってｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を成膜し、そ
の上にセレン化法でＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜したとこ
ろ、Ｘ線回析強度比 (｛(112) による回析強度／ (220)
および (204)による回析強度｝) が20以上と (112)配向
性が高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を形成できることがわかり本
発明に至った。すなわち、基板上に部分的あるいは全面
にｃ軸配向したＣｄＳ膜を成膜し、このＣｄＳ膜上にセ
レン化法によってＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜することによ
り、 (112)配向性の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を得ることが
できるのである。
に蒸着によってｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を成膜し、そ
の上にセレン化法でＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜したとこ
ろ、Ｘ線回析強度比 (｛(112) による回析強度／ (220)
および (204)による回析強度｝) が20以上と (112)配向
性が高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を形成できることがわかり本
発明に至った。すなわち、基板上に部分的あるいは全面
にｃ軸配向したＣｄＳ膜を成膜し、このＣｄＳ膜上にセ
レン化法によってＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜することによ
り、 (112)配向性の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を得ることが
できるのである。
【００１２】上記のような高配向性ＣｕＩｎＳｅ2 膜３
上にさらにＣｄＳ膜４を積層すると、両者の積層方向に
関する格子定数がほぼ一致するため、ＣｕＩｎＳｅ2 膜
とＣｄＳ膜との間に良好なヘテロ接合が形成される。こ
のように (112)配向性の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜上にＣｄ
Ｓ膜を積層した後、これらのＣｕＩｎＳｅ2 膜３とＣｄ
Ｓ膜４上にそれぞれオーミック電極Ｉ（図の５）とII
（図の６）を形成することにより、高感度の光電変換素
子が製造される。なお、基板１がＣｕＩｎＳｅ2 膜のオ
ーミック電極となる材質であれば、ＣｕＩｎＳｅ2 膜上
のオーミック電極Ｉ（図の５）は特に必要としない。ま
た、下地ＣｄＳ膜２の代わりにＣｄＺｎＳ膜を用いても
同様の効果を得ることができる。
上にさらにＣｄＳ膜４を積層すると、両者の積層方向に
関する格子定数がほぼ一致するため、ＣｕＩｎＳｅ2 膜
とＣｄＳ膜との間に良好なヘテロ接合が形成される。こ
のように (112)配向性の高いＣｕＩｎＳｅ2 膜上にＣｄ
Ｓ膜を積層した後、これらのＣｕＩｎＳｅ2 膜３とＣｄ
Ｓ膜４上にそれぞれオーミック電極Ｉ（図の５）とII
（図の６）を形成することにより、高感度の光電変換素
子が製造される。なお、基板１がＣｕＩｎＳｅ2 膜のオ
ーミック電極となる材質であれば、ＣｕＩｎＳｅ2 膜上
のオーミック電極Ｉ（図の５）は特に必要としない。ま
た、下地ＣｄＳ膜２の代わりにＣｄＺｎＳ膜を用いても
同様の効果を得ることができる。
【００１３】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。
【００１４】
【実施例１】本発明の高配向性ＣｕＩｎＳｅ2 膜の製造
方法の一例および該膜による光電変換素子を図１を用い
て以下に説明する。
方法の一例および該膜による光電変換素子を図１を用い
て以下に説明する。
【００１５】まず、ガラス基板１上に蒸着法によって約
2000Ａの厚さの下地ＣｄＳ膜２を成膜し、この下地Ｃｄ
Ｓ膜２上に蒸着によりＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａおよ
びＳｅを8000Ａの厚さで順次積層した。次いで、この積
層膜を窒素ガス雰囲気下において 400℃に加熱し、いわ
ゆる固相セレン化を行ったところ、過剰のＳｅが蒸発
し、厚さ約１mmのカルコパイライト形のＣｕＩｎＳｅ2
膜３が得られた。このＣｕＩｎＳｅ2 膜３のＸ線回折に
おける強度比 (｛(112) による回折強度｝／｛ (220)お
よび (204)による回折強度｝) を測定したところ24であ
り、 (112)配向性が高いＣｕＩｎＳｅ2 膜３であった。
2000Ａの厚さの下地ＣｄＳ膜２を成膜し、この下地Ｃｄ
Ｓ膜２上に蒸着によりＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａおよ
びＳｅを8000Ａの厚さで順次積層した。次いで、この積
層膜を窒素ガス雰囲気下において 400℃に加熱し、いわ
ゆる固相セレン化を行ったところ、過剰のＳｅが蒸発
し、厚さ約１mmのカルコパイライト形のＣｕＩｎＳｅ2
膜３が得られた。このＣｕＩｎＳｅ2 膜３のＸ線回折に
おける強度比 (｛(112) による回折強度｝／｛ (220)お
よび (204)による回折強度｝) を測定したところ24であ
り、 (112)配向性が高いＣｕＩｎＳｅ2 膜３であった。
【００１６】次に、上記製造したＣｕＩｎＳｅ2 膜３の
上に、さらにＣｄＳ膜４を積層してＣｕＩｎＳｅ2 膜３
とＣｄＳ膜４との間にヘテロ接合を形成させ、ＣｕＩｎ
Ｓｅ2 膜３とＣｄＳ膜４のそれぞれにオーミック電極Ｉ
とII（図の５、６）を形成して光電変換素子（図１）を
製造した。このようにして得られた光電変換素子は、高
感度であり極めて良好なものであった。
上に、さらにＣｄＳ膜４を積層してＣｕＩｎＳｅ2 膜３
とＣｄＳ膜４との間にヘテロ接合を形成させ、ＣｕＩｎ
Ｓｅ2 膜３とＣｄＳ膜４のそれぞれにオーミック電極Ｉ
とII（図の５、６）を形成して光電変換素子（図１）を
製造した。このようにして得られた光電変換素子は、高
感度であり極めて良好なものであった。
【００１７】
【実施例２】本発明の高配向性ＣｕＩｎＳｅ2 膜の製造
方法の別の一例を以下に示す。
方法の別の一例を以下に示す。
【００１８】まず、ガラス基板上に蒸着法によって約20
00Ａの厚さの下地ＣｄＳ膜を成膜し、このＣｄＳ膜上に
蒸着によりＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａの厚さで順次積
層した。次いでこの積層膜をＳｅソースを有する炉に入
れ、 400℃に加熱してＳｅガス雰囲気下において、いわ
ゆる気相セレン化を行ったところ、厚さ約１μｍのカル
コパイライト形のＣｕＩｎＳｅ2 膜が得られた。このＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜のＸ線回折における上記強度比を測定し
たところ22であり、 (112)配向性が高いＣｕＩｎＳｅ2
膜であった。
00Ａの厚さの下地ＣｄＳ膜を成膜し、このＣｄＳ膜上に
蒸着によりＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａの厚さで順次積
層した。次いでこの積層膜をＳｅソースを有する炉に入
れ、 400℃に加熱してＳｅガス雰囲気下において、いわ
ゆる気相セレン化を行ったところ、厚さ約１μｍのカル
コパイライト形のＣｕＩｎＳｅ2 膜が得られた。このＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜のＸ線回折における上記強度比を測定し
たところ22であり、 (112)配向性が高いＣｕＩｎＳｅ2
膜であった。
【００１９】
【比較例】比較例として従来のセレン化法によるＣｕＩ
ｎＳｅ2 膜の製造方法を以下に示す。
ｎＳｅ2 膜の製造方法を以下に示す。
【００２０】まず、ガラス基板上に蒸着によりＣｕを12
00Ａ、Ｉｎを2700ＡおよびＳｅを8000Ａの厚さで順次積
層した。次いでこの積層膜を窒素ガス雰囲気下において
400℃に加熱して固相セレン化を行い、厚さ約１mmのカ
ルコパイライト形ＣｕＩｎＳｅ2 膜を得た。このＣｕＩ
ｎＳｅ2 膜のＸ線回折における強度比を測定したところ
2.5であり、 (112)配向性が低いＣｕＩｎＳｅ2 膜であ
った。
00Ａ、Ｉｎを2700ＡおよびＳｅを8000Ａの厚さで順次積
層した。次いでこの積層膜を窒素ガス雰囲気下において
400℃に加熱して固相セレン化を行い、厚さ約１mmのカ
ルコパイライト形ＣｕＩｎＳｅ2 膜を得た。このＣｕＩ
ｎＳｅ2 膜のＸ線回折における強度比を測定したところ
2.5であり、 (112)配向性が低いＣｕＩｎＳｅ2 膜であ
った。
【００２１】一方、基板としてガラス板またはＭｏスパ
ッタ膜（厚さ１μｍ）付きガラス板を用い、その上に蒸
着によりＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａの厚さで順次積層
した。次いでこの積層膜をＳｅソースを有する炉に入
れ、 400℃に加熱してＳｅガス雰囲気下において気相セ
レン化を行い、厚さ約１μｍのカルコパイライト形のＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜を得た。このＣｕＩｎＳｅ2 膜のＸ線回
折における上記強度比を測定したところ２〜４であり、
(112)配向性が低いＣｕＩｎＳｅ2 膜であった。
ッタ膜（厚さ１μｍ）付きガラス板を用い、その上に蒸
着によりＣｕを1200Ａ、Ｉｎを2700Ａの厚さで順次積層
した。次いでこの積層膜をＳｅソースを有する炉に入
れ、 400℃に加熱してＳｅガス雰囲気下において気相セ
レン化を行い、厚さ約１μｍのカルコパイライト形のＣ
ｕＩｎＳｅ2 膜を得た。このＣｕＩｎＳｅ2 膜のＸ線回
折における上記強度比を測定したところ２〜４であり、
(112)配向性が低いＣｕＩｎＳｅ2 膜であった。
【００２２】
【発明の効果】本発明法の開発により、 (112)配向性の
高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造することができるようにな
った。また、本発明のＣｕＩｎＳｅ2 膜を用いることに
よって、より高感度なＣｕＩｎＳｅ2 系光電変換素子を
作製することができるようになった。
高いＣｕＩｎＳｅ2 膜を製造することができるようにな
った。また、本発明のＣｕＩｎＳｅ2 膜を用いることに
よって、より高感度なＣｕＩｎＳｅ2 系光電変換素子を
作製することができるようになった。
【図１】本発明の高配向性ＣｕＩｎＳｅ2 膜を用いたＣ
ｕＩｎＳｅ2 系光電変換素子の一例を示す側断面図であ
る。
ｕＩｎＳｅ2 系光電変換素子の一例を示す側断面図であ
る。
１‥‥‥基板 ２‥‥‥下地ＣｄＳ膜 ３‥‥‥ＣｕＩｎＳｅ2 膜 ４‥‥‥ＣｄＳ膜 ５‥‥‥オーミック電極Ｉ ６‥‥‥オーミック電極ＩＩ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 和人 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内 (72)発明者 石田 典也 東京都千代田区丸の内１丁目８番２号 同 和鉱業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上にＣｕ、ＩｎおよびＳｅを別々に
積層し、これを不活性ガス雰囲気下で加熱処理してＣｕ
ＩｎＳｅ2 膜を製造する方法であって、上記基板上にＣ
ｕ、ＩｎおよびＳｅを積層する前にｃ軸配向した下地Ｃ
ｄＳ膜を基板上その一部または全面に成膜し、該下地Ｃ
ｄＳ膜を有する基板上にＣｕ、ＩｎおよびＳｅを積層す
ることを特徴とする高配向性ＣｕＩｎＳｅ2 膜の製造方
法。 - 【請求項２】 基板上にＣｕおよびＩｎを別々に積層
し、これをＳｅ含有ガス雰囲気下で加熱処理してＣｕＩ
ｎＳｅ2 膜を製造する方法であって、上記基板上にＣｕ
およびＩｎを積層する前にｃ軸配向した下地ＣｄＳ膜を
基板上その一部または全面に成膜し、該ＣｄＳ膜を有す
る基板上にＣｕおよびＩｎを積層することを特徴とする
高配向性ＣｕＩｎＳｅ2 膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3230911A JPH0548140A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 高配向性ＣｕＩｎＳｅ２膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3230911A JPH0548140A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 高配向性ＣｕＩｎＳｅ２膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548140A true JPH0548140A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16915219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3230911A Pending JPH0548140A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 高配向性ＣｕＩｎＳｅ２膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548140A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755752B2 (en) | 2001-11-01 | 2004-06-29 | Sovic | Golf club adjusting tool, golf club and golf club adjusting method |
| JP2012151432A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | 光電変換素子および光電変換装置ならびに光電変換素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP3230911A patent/JPH0548140A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755752B2 (en) | 2001-11-01 | 2004-06-29 | Sovic | Golf club adjusting tool, golf club and golf club adjusting method |
| JP2012151432A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | 光電変換素子および光電変換装置ならびに光電変換素子の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Moon et al. | A review on binary metal sulfide heterojunction solar cells | |
| Liu et al. | Emerging inorganic compound thin film photovoltaic materials: Progress, challenges and strategies | |
| JP3244408B2 (ja) | 薄膜太陽電池及びその製造方法 | |
| US5141564A (en) | Mixed ternary heterojunction solar cell | |
| US5078804A (en) | I-III-VI2 based solar cell utilizing the structure CuInGaSe2 CdZnS/ZnO | |
| Klein et al. | Fermi-level-dependent defect formation in Cu-chalcopyrite semiconductors | |
| US20110083743A1 (en) | Photoelectric conversion device, method for producing the same, and solar battery | |
| KR101522128B1 (ko) | 5원 화합물 반도체 ｃｚｔｓｓｅ의 제조 방법, 및 박막 태양광 전지 | |
| US20120180870A1 (en) | Photoelectric conversion device, method for producing the same, and solar battery | |
| JP2922466B2 (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| Turkoglu et al. | Effect of defects and secondary phases in Cu2ZnSnS4 absorber material on the performance of Zn (O, S) buffered devices | |
| Umehara et al. | Wide bandgap Cu2ZnSn1− xGexS4 fabricated on transparent conductive oxide-coated substrates for top-cells of multi-junction solar cells | |
| JP3311873B2 (ja) | 半導体薄膜の製造方法 | |
| Watanabe et al. | Improved efficiency of CuInS2-based solar cells without potassium cyanide process | |
| JPH07122762A (ja) | 薄膜光起電力装置 | |
| JPH11177112A (ja) | 光起電力装置及びその製造方法 | |
| US20110088782A1 (en) | Photoelectric conversion semiconductor layer, method for producing the same, photoelectric conversion device and solar battery | |
| JPH0555615A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| Pfisterer et al. | ZnTe-CdS thin film photovoltaic cells | |
| JPH04282871A (ja) | 薄膜太陽電池 | |
| JPH0548140A (ja) | 高配向性ＣｕＩｎＳｅ２膜の製造方法 | |
| JPH0563224A (ja) | 薄膜太陽電池の製造方法 | |
| Kodigala | Cu (In1− xGax) Se2 and CuIn (Se1− xSx) 2 thin film solar cells | |
| KR101131008B1 (ko) | Ｓｅ 또는 Ｓ계 박막태양전지 및 그 제조방법 | |
| JPH11224953A (ja) | 光起電力装置及びその製造方法 |