JPH054824B2 - - Google Patents
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- JPH054824B2 JPH054824B2 JP61239506A JP23950686A JPH054824B2 JP H054824 B2 JPH054824 B2 JP H054824B2 JP 61239506 A JP61239506 A JP 61239506A JP 23950686 A JP23950686 A JP 23950686A JP H054824 B2 JPH054824 B2 JP H054824B2
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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
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- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は太陽電池などに使用可能なCdS／
CdTe構造の光起電力素子の製造方法に関するも
のである。 従来の技術 従来、CdS／CdTe構造の光起電力素子の製造
技術の一つとしてスクリーン印刷と、ベルトコン
ベア炉焼成とを用いた製造方法がある。この方法
の特徴は簡単に実施でき、かつ量産性に富み、大
面積化が可能な安価な光起電力素子が得られるこ
とにある（例えば、特開昭57−13775号公報）。 以下図面を参照しながら、上述した従来の
CdS／CdTe構造の光起電力素子の一例について
説明する。 第２図Ａ〜Ｄは、スクリーン印刷、ベルト炉焼
成法によつて作製された太陽電池の平面図と断面
図である。 まず、粒径数ミクロンの高純度CdSに融剤とし
て適量のCdCl2を加え、プロピレングリコール
（PG）を溶媒としてペーストを作成する。次に、
同ペーストをガラス基板１上にスクリーン印刷
し、所定の容器に収納後連続ベルト炉で焼成する
ことによりCdS焼結膜２を製造する。次に、この
CdS焼結膜２上に微粉末にしたCd，Te粉末に適
量のCdCl2を加えPGを溶媒として作製したペー
ストをスクリーン印刷法で所望のパターンで塗布
し、ベルトコンベア炉で焼成することにより
CdTe焼結膜３を形成する。この上に、CdTe焼
結膜３をＰ型化すると同時にCdTe焼結膜３とオ
ーミツク接触するカーボンペーストを所望のパタ
ーンで印刷し、熱処理を行うことによりカーボン
膜４を得、CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。
更にCdS焼結膜２とオーミツク接触するAgIn電
極５とカーボン膜４上のAg電極６をスクリーン
印刷、コンベア炉焼成法によつて形成し太陽電池
素子を製造している。 CdSペーストにCdCl2を加えるのは低温（ガラ
ス軟化点以下）でCdSの一定焼結膜３を得るため
である。第３図にCdS／CdCl2の状態図を示す。
CdCl2は568℃で溶融し、CdS粒子の表面部分で
CdSとの共晶体をつくり、結果としてCdS粒子間
にネツクを形成する。同膜はその後の熱処理で相
互拡散し、一体焼結膜になるものと思われる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、CdCl2の
蒸発速度が、CdS結晶の粒径を大きく左右してい
る。すなわちCdCl2の蒸発速度が速いと結晶粒径
が小さくなる。同一素子のCdS膜において、周辺
と中央では、焼成時のCdCl2蒸発速度が異なり、
周辺の結晶粒径が中央に比較して大幅に減少す
る。その結果、周辺部分のCdS膜抵抗が増加する
と共に光透過率が大幅に減少する。CdSペースト
中のCdCl2を増加することによつて周辺部分は、
いく分改善されるが、逆に中央部分に残存する
CdCl2が増加し、CdTe膜との接合に悪影響をお
よぼす。 本発明は上記問題点に鑑み、CdSペースト中の
CdCl2を増加させることなく、焼結後のCdS膜の
周辺と中央の結晶粒径バラツキを減少させた光起
電力素子の製造方法を提供するものである。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光起電力
素子の製造方法は、CdS膜を基板周辺部分にも形
成するものである。 作 用 本発明は上記した構成によつて、素子周辺に印
刷された不要のCdS層中のCdCl2の蒸発により、
素子自体のCdS層周辺からCdCl2蒸発が大幅に減
少でき、周辺部分の結晶粒径を増加させることが
できる。すなわち、CdS膜の中央と周辺との差が
なくなるものである。 実施例 以下発明の一実施例の光起電力素子の製造方法
について、図面を参照しながら説明する。 第１図Ａ，Ｂは本発明の実施例における光起電
力素子の平面図及び断面図を示すものである。粒
径数ミクロンの高純度CdSに５重量％のZnSおよ
び10重量％のCdCl2を加え、PGを溶媒として作
製したペーストを図面に示すように、アルカリ含
有量03％以下のバリウム硼珪酸ガラス基板１上に
スクリーン印刷する。この時図に示す様に光起電
力素子の外形を決定する膜（この場合はCdS膜）
の周辺の不要ガラス基板上にCdS膜から距離Ｄ
（mm）だけ離して線幅Ｗ（mm）のCdS層を同時に印
刷する。次に印刷したCdS層をベルトコンベア炉
にて焼成することによりZnSとの固溶体である
CdS焼結膜２を製造する。次に、周辺不要部分を
除くCdS焼結膜２上に同じくスクリーン印刷法で
所望パターンのCdTe層を塗布し、ベルトコンベ
ア炉で焼成することによりCdTe焼結膜３を形成
する。この上に、CdTe焼結膜３をＰ型化すると
同時にCdTe焼結膜３とオーミツクは接触をする
カーボンペーストを所望のパターンで印刷し、熱
処理を行うことによりカーボン膜４を得、CdS／
CdTeヘテロ接合を形成する。更にCdS焼結膜２
とオーミツク接触するAgIn電極５とカーボン膜
４上のAg電極６をスクリーン印刷し、コンベア
炉焼成法によつて太陽電池素子を製造した。 以上のように構成された光起電力素子のガラス
基板周緑上に形成したCdS膜のＤおよびＷの値
と、その素子の白色蛍光灯200ルクツス下の最大
出力を第１表に示す。表に示す通り、不要なガラ
ス基板周縁上にCdS膜を印刷することによつて特
性の向上が見られる。特に光起電力素子の周辺か
ら３mm以内の距離に位置し、その膜の幅Ｗが３mm
以上ある時、その効果が大きいことがわかる。
CdTe構造の光起電力素子の製造方法に関するも
のである。 従来の技術 従来、CdS／CdTe構造の光起電力素子の製造
技術の一つとしてスクリーン印刷と、ベルトコン
ベア炉焼成とを用いた製造方法がある。この方法
の特徴は簡単に実施でき、かつ量産性に富み、大
面積化が可能な安価な光起電力素子が得られるこ
とにある（例えば、特開昭57−13775号公報）。 以下図面を参照しながら、上述した従来の
CdS／CdTe構造の光起電力素子の一例について
説明する。 第２図Ａ〜Ｄは、スクリーン印刷、ベルト炉焼
成法によつて作製された太陽電池の平面図と断面
図である。 まず、粒径数ミクロンの高純度CdSに融剤とし
て適量のCdCl2を加え、プロピレングリコール
（PG）を溶媒としてペーストを作成する。次に、
同ペーストをガラス基板１上にスクリーン印刷
し、所定の容器に収納後連続ベルト炉で焼成する
ことによりCdS焼結膜２を製造する。次に、この
CdS焼結膜２上に微粉末にしたCd，Te粉末に適
量のCdCl2を加えPGを溶媒として作製したペー
ストをスクリーン印刷法で所望のパターンで塗布
し、ベルトコンベア炉で焼成することにより
CdTe焼結膜３を形成する。この上に、CdTe焼
結膜３をＰ型化すると同時にCdTe焼結膜３とオ
ーミツク接触するカーボンペーストを所望のパタ
ーンで印刷し、熱処理を行うことによりカーボン
膜４を得、CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。
更にCdS焼結膜２とオーミツク接触するAgIn電
極５とカーボン膜４上のAg電極６をスクリーン
印刷、コンベア炉焼成法によつて形成し太陽電池
素子を製造している。 CdSペーストにCdCl2を加えるのは低温（ガラ
ス軟化点以下）でCdSの一定焼結膜３を得るため
である。第３図にCdS／CdCl2の状態図を示す。
CdCl2は568℃で溶融し、CdS粒子の表面部分で
CdSとの共晶体をつくり、結果としてCdS粒子間
にネツクを形成する。同膜はその後の熱処理で相
互拡散し、一体焼結膜になるものと思われる。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、CdCl2の
蒸発速度が、CdS結晶の粒径を大きく左右してい
る。すなわちCdCl2の蒸発速度が速いと結晶粒径
が小さくなる。同一素子のCdS膜において、周辺
と中央では、焼成時のCdCl2蒸発速度が異なり、
周辺の結晶粒径が中央に比較して大幅に減少す
る。その結果、周辺部分のCdS膜抵抗が増加する
と共に光透過率が大幅に減少する。CdSペースト
中のCdCl2を増加することによつて周辺部分は、
いく分改善されるが、逆に中央部分に残存する
CdCl2が増加し、CdTe膜との接合に悪影響をお
よぼす。 本発明は上記問題点に鑑み、CdSペースト中の
CdCl2を増加させることなく、焼結後のCdS膜の
周辺と中央の結晶粒径バラツキを減少させた光起
電力素子の製造方法を提供するものである。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光起電力
素子の製造方法は、CdS膜を基板周辺部分にも形
成するものである。 作 用 本発明は上記した構成によつて、素子周辺に印
刷された不要のCdS層中のCdCl2の蒸発により、
素子自体のCdS層周辺からCdCl2蒸発が大幅に減
少でき、周辺部分の結晶粒径を増加させることが
できる。すなわち、CdS膜の中央と周辺との差が
なくなるものである。 実施例 以下発明の一実施例の光起電力素子の製造方法
について、図面を参照しながら説明する。 第１図Ａ，Ｂは本発明の実施例における光起電
力素子の平面図及び断面図を示すものである。粒
径数ミクロンの高純度CdSに５重量％のZnSおよ
び10重量％のCdCl2を加え、PGを溶媒として作
製したペーストを図面に示すように、アルカリ含
有量03％以下のバリウム硼珪酸ガラス基板１上に
スクリーン印刷する。この時図に示す様に光起電
力素子の外形を決定する膜（この場合はCdS膜）
の周辺の不要ガラス基板上にCdS膜から距離Ｄ
（mm）だけ離して線幅Ｗ（mm）のCdS層を同時に印
刷する。次に印刷したCdS層をベルトコンベア炉
にて焼成することによりZnSとの固溶体である
CdS焼結膜２を製造する。次に、周辺不要部分を
除くCdS焼結膜２上に同じくスクリーン印刷法で
所望パターンのCdTe層を塗布し、ベルトコンベ
ア炉で焼成することによりCdTe焼結膜３を形成
する。この上に、CdTe焼結膜３をＰ型化すると
同時にCdTe焼結膜３とオーミツクは接触をする
カーボンペーストを所望のパターンで印刷し、熱
処理を行うことによりカーボン膜４を得、CdS／
CdTeヘテロ接合を形成する。更にCdS焼結膜２
とオーミツク接触するAgIn電極５とカーボン膜
４上のAg電極６をスクリーン印刷し、コンベア
炉焼成法によつて太陽電池素子を製造した。 以上のように構成された光起電力素子のガラス
基板周緑上に形成したCdS膜のＤおよびＷの値
と、その素子の白色蛍光灯200ルクツス下の最大
出力を第１表に示す。表に示す通り、不要なガラ
ス基板周縁上にCdS膜を印刷することによつて特
性の向上が見られる。特に光起電力素子の周辺か
ら３mm以内の距離に位置し、その膜の幅Ｗが３mm
以上ある時、その効果が大きいことがわかる。
【表】
特性の向上は、周辺部分のCdS結晶粒径の増大
によるものと思われる。周辺のCdS結晶粒径もＤ
を小さくＷを大きくすると、増大することが金属
顕微鏡観察で確認できた。 以上のように本実施例によれば、CdS膜を基板
の周辺部分にも形成することによつて、CdS膜周
辺の結晶粒径が増大し、光電特性を向上させるこ
とができる。 なお、実施例においては１個の光起電力素子を
CdS膜でかこんだが、数個の光起電力素子をCdS
膜でかこんでもよい。その場合、基板周辺に位置
する光起電力素子の特性が向上し、基板位置によ
るバラツキが減少した。 発明の効果 以上のように本発明は、ガラス基板周縁上に
CdS膜を印刷し、焼成することによつて、光起電
力素子の光電特性を向上させることができる。
によるものと思われる。周辺のCdS結晶粒径もＤ
を小さくＷを大きくすると、増大することが金属
顕微鏡観察で確認できた。 以上のように本実施例によれば、CdS膜を基板
の周辺部分にも形成することによつて、CdS膜周
辺の結晶粒径が増大し、光電特性を向上させるこ
とができる。 なお、実施例においては１個の光起電力素子を
CdS膜でかこんだが、数個の光起電力素子をCdS
膜でかこんでもよい。その場合、基板周辺に位置
する光起電力素子の特性が向上し、基板位置によ
るバラツキが減少した。 発明の効果 以上のように本発明は、ガラス基板周縁上に
CdS膜を印刷し、焼成することによつて、光起電
力素子の光電特性を向上させることができる。
第１図Ａは本発明の実施例における光起電力素
子の平面図、同ＢはＡのＢ−B′線に沿つた断面
図、第２図Ａは従来の光起電力素子の平面図、第
２図Ｂ，Ｃ，Ｄは第２図ＡのそれぞれＢ−B′線，
Ｃ−C′線，Ｄ−D′線に沿つた断面図、第３図は
CdS−CdCI2の状態図である。 １……ガラス基板、２……CdS膜、３……
CdCe膜、４……カーボン膜、５……AgIn電力、
６……Ag電極。
子の平面図、同ＢはＡのＢ−B′線に沿つた断面
図、第２図Ａは従来の光起電力素子の平面図、第
２図Ｂ，Ｃ，Ｄは第２図ＡのそれぞれＢ−B′線，
Ｃ−C′線，Ｄ−D′線に沿つた断面図、第３図は
CdS−CdCI2の状態図である。 １……ガラス基板、２……CdS膜、３……
CdCe膜、４……カーボン膜、５……AgIn電力、
６……Ag電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にCdCl2を含有するCdSもしくはCdと
Ｓを含む化合物半導体からなる膜を印刷し、その
後焼成することにより第１の焼結膜を形成し、さ
らにその上にCdTeもしくはCdとTeを含む化合
物半導体よりなる第２の焼結膜を形成した後、前
記２つの焼結膜に電極を形成して基板中央部に
CdS／CdTeヘテロ接合を有する光起電力素子を
製造するに際し、前記第１の焼結膜を、CdS／
CdTeヘテロ結合を有する光起電力素子部に形成
すると共に、この素子部をとり囲むように、この
素子部とは分離して不要な基板周辺部分にも同時
に形成することを特徴とする光起電力素子の製造
方法。 ２ 基板がガラス板である特許請求の範囲第１項
記載の光起電力素子の製造方法。 ３ 基板の周辺部分に形成する第１の焼結膜は、
光起電力素子の周辺から３mm以内の距離に位置
し、その膜の幅は３mm以上である特許請求の範囲
第１項記載の光起電力素子の製造方法。 ４ 第１の焼結膜を焼結する際、膜中にCdCl2を
CdSに対して重量比で15〜25％添加する特許請求
の範囲第１項記載の光起電力素子の製造方法。 ５ 第１の焼結膜を形成する工程が、薄膜をスク
リーン印刷する工程からなり、光起電力素子用膜
と基板周辺部分に形成する膜とが同時に印刷され
る特許請求の範囲第１項記載の光起電力素子の製
造方法。 ６ 第１の焼結膜がCdS−ZnS固溶体膜である特
許請求の範囲第１項記載の光起電力素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239506A JPS6393168A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239506A JPS6393168A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393168A JPS6393168A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH054824B2 true JPH054824B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=17045801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239506A Granted JPS6393168A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6393168A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2532727B2 (ja) * | 1990-07-16 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237785A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Process for production of photovoltaic elements |
| JPS55117287A (en) * | 1979-03-02 | 1980-09-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Photovoltaic element and fabricating the same |
| JPS60100482A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置の作製方法 |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61239506A patent/JPS6393168A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237785A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Process for production of photovoltaic elements |
| JPS55117287A (en) * | 1979-03-02 | 1980-09-09 | Agency Of Ind Science & Technol | Photovoltaic element and fabricating the same |
| JPS60100482A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置の作製方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393168A (ja) | 1988-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |