JPH0789719A - 銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法 - Google Patents
銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法Info
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- JPH0789719A JPH0789719A JP5256372A JP25637293A JPH0789719A JP H0789719 A JPH0789719 A JP H0789719A JP 5256372 A JP5256372 A JP 5256372A JP 25637293 A JP25637293 A JP 25637293A JP H0789719 A JPH0789719 A JP H0789719A
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- indium sulfide
- sulfide
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 生産性良好にして、安価でかつ電気特性にす
ぐれた銅インジウム硫化物またはセレン化物を得る方法
を提供する。 【構成】 銅またはその硫化物粉末とインジウムまたは
その硫化物粉末と硫黄粉末との三種の粉末か、あるいは
銅またはそのセレン化物粉末とインジウムまたはそのセ
レン化物粉末とセレン粉末との三種の粉末を、ボ―ルミ
ルやサンドミルなどの機械式混合法にて混合したのち、
非酸化性ガス雰囲気下で熱処理することにより、銅イン
ジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を得る。
ぐれた銅インジウム硫化物またはセレン化物を得る方法
を提供する。 【構成】 銅またはその硫化物粉末とインジウムまたは
その硫化物粉末と硫黄粉末との三種の粉末か、あるいは
銅またはそのセレン化物粉末とインジウムまたはそのセ
レン化物粉末とセレン粉末との三種の粉末を、ボ―ルミ
ルやサンドミルなどの機械式混合法にて混合したのち、
非酸化性ガス雰囲気下で熱処理することにより、銅イン
ジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、太陽電池などの光電
変換素子用材料として有用な銅インジウム硫化物または
セレン化物の製造法に関するものである。
変換素子用材料として有用な銅インジウム硫化物または
セレン化物の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体材料は、一般的に、チヨクラルス
キ―法や引上げ法に代表される結晶成長法によつて、作
製されてきた。ＣｕＩｎＳｅ2 に代表されるＩＢ族元素
とIIIＡ族元素とVIＡ族元素との化合物からなる材料に
ついても、同様であつて、たとえば、「１９９２年秋季
応用物理学会予稿集」第１１２５頁にも、いくつかの固
相成長法が試みられているが、成長条件の制御が厳密で
あつたり、ワンバツチで作製できる量が少なかつたり
で、実用化が難しい。
キ―法や引上げ法に代表される結晶成長法によつて、作
製されてきた。ＣｕＩｎＳｅ2 に代表されるＩＢ族元素
とIIIＡ族元素とVIＡ族元素との化合物からなる材料に
ついても、同様であつて、たとえば、「１９９２年秋季
応用物理学会予稿集」第１１２５頁にも、いくつかの固
相成長法が試みられているが、成長条件の制御が厳密で
あつたり、ワンバツチで作製できる量が少なかつたり
で、実用化が難しい。
【０００３】一方、特開昭６４−６４３６９号公報に
は、構成各元素やその化合物の粉末をミル方式の機械式
混合法で混合して、ＣｕＩｎＳｅ2 粉末を得ることが報
告されている。しかし、この方法は、合成に長時間が必
要で、たとえば、１６８時間混合したのちでも、Ｃｕの
残留が確認されている。また、この方法においては、各
粉末の混合に際し水を添加するようにしているが、Ｃ
ｕ、Ｉｎを含む硫化物、セレン化物の場合、一般に、非
常に酸化されやすいため、水との反応によつて酸化物が
形成されやすいという問題があつた。
は、構成各元素やその化合物の粉末をミル方式の機械式
混合法で混合して、ＣｕＩｎＳｅ2 粉末を得ることが報
告されている。しかし、この方法は、合成に長時間が必
要で、たとえば、１６８時間混合したのちでも、Ｃｕの
残留が確認されている。また、この方法においては、各
粉末の混合に際し水を添加するようにしているが、Ｃ
ｕ、Ｉｎを含む硫化物、セレン化物の場合、一般に、非
常に酸化されやすいため、水との反応によつて酸化物が
形成されやすいという問題があつた。
【０００４】実際に、上記の方法で得られた粉末の物性
について、「２０ｔｈ Ｃｏｎｆ．Ｒｅｃ．ＩＥＥＥ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃ．Ｃｏｎｆ．」第
１６５０〜１６５５頁（１９８８年）に、その報告例が
みられるが、熱処理過程でのＩｎ2 Ｏ3 の存在が認めら
れている。このような不純物相の存在は、半導体として
の電気特性を劣化させる原因となる。
について、「２０ｔｈ Ｃｏｎｆ．Ｒｅｃ．ＩＥＥＥ
Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃ．Ｃｏｎｆ．」第
１６５０〜１６５５頁（１９８８年）に、その報告例が
みられるが、熱処理過程でのＩｎ2 Ｏ3 の存在が認めら
れている。このような不純物相の存在は、半導体として
の電気特性を劣化させる原因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、今までの
ところ、ＣｕＩｎＳｅ2 に代表されるＩＢ族元素とIII
Ａ族元素とVIＡ族元素との化合物からなる材料に関し、
生産性良好にして、電気特性にすぐれるものを得る方法
は、ほとんどみられない。
ところ、ＣｕＩｎＳｅ2 に代表されるＩＢ族元素とIII
Ａ族元素とVIＡ族元素との化合物からなる材料に関し、
生産性良好にして、電気特性にすぐれるものを得る方法
は、ほとんどみられない。
【０００６】この発明は、このような現状に鑑み、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2 などの上記材料に関し、生産性良好にして、
安価でかつ電気特性にすぐれるものを得る方法を提供す
ることを目的としている。
ＩｎＳｅ2 などの上記材料に関し、生産性良好にして、
安価でかつ電気特性にすぐれるものを得る方法を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明者らは、上記の
目的を達成するために、鋭意検討した結果、上記材料の
うち、とくにＣｕＩｎＳ2 に代表される銅インジウム硫
化物やＣｕＩｎＳｅ2に代表される銅インジウムセレン
化物に関し、各構成元素またはその硫化物ないしセレン
化物の粉末を、水を一切添加しない乾式方式で機械的に
混合したのち、非酸化性ガス雰囲気で熱処理することに
より、またこの方法で得た粉末状物を溶剤と混合してペ
―スト状物とし、これを流延し、溶剤を揮散除去して、
膜状物とすることにより、生産性良好にして、安価でか
つ電気特性にすぐれる上記材料を製造できることを知
り、この発明を完成するに至つた。
目的を達成するために、鋭意検討した結果、上記材料の
うち、とくにＣｕＩｎＳ2 に代表される銅インジウム硫
化物やＣｕＩｎＳｅ2に代表される銅インジウムセレン
化物に関し、各構成元素またはその硫化物ないしセレン
化物の粉末を、水を一切添加しない乾式方式で機械的に
混合したのち、非酸化性ガス雰囲気で熱処理することに
より、またこの方法で得た粉末状物を溶剤と混合してペ
―スト状物とし、これを流延し、溶剤を揮散除去して、
膜状物とすることにより、生産性良好にして、安価でか
つ電気特性にすぐれる上記材料を製造できることを知
り、この発明を完成するに至つた。
【０００８】すなわち、この発明は、銅またはその硫化
物粉末とインジウムまたはその硫化物粉末と硫黄粉末と
の三種の粉末か、あるいは銅またはそのセレン化物粉末
とインジウムまたはそのセレン化物粉末とセレン粉末と
の三種の粉末を、ボ―ルミルやサンドミルなどの機械式
混合法にて混合したのち、非酸化性ガス雰囲気下で熱処
理することにより、銅インジウム硫化物またはセレン化
物の粉末状物を得ることを特徴とする銅インジウム硫化
物またはセレン化物の製造法と、この方法で得た銅イン
ジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を、溶剤と混
合してペ―スト状物とし、これを流延したのち、溶剤を
揮散除去して、銅インジウム硫化物またはセレン化物の
膜状物を得ることを特徴とする銅インジウム硫化物また
はセレン化物の製造法とに係るものである。
物粉末とインジウムまたはその硫化物粉末と硫黄粉末と
の三種の粉末か、あるいは銅またはそのセレン化物粉末
とインジウムまたはそのセレン化物粉末とセレン粉末と
の三種の粉末を、ボ―ルミルやサンドミルなどの機械式
混合法にて混合したのち、非酸化性ガス雰囲気下で熱処
理することにより、銅インジウム硫化物またはセレン化
物の粉末状物を得ることを特徴とする銅インジウム硫化
物またはセレン化物の製造法と、この方法で得た銅イン
ジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を、溶剤と混
合してペ―スト状物とし、これを流延したのち、溶剤を
揮散除去して、銅インジウム硫化物またはセレン化物の
膜状物を得ることを特徴とする銅インジウム硫化物また
はセレン化物の製造法とに係るものである。
【０００９】
【発明の構成・作用】この発明においては、まず、銅ま
たはその硫化物粉末とインジウムまたはその硫化物粉末
と硫黄粉末との三種の粉末か、あるいは銅またはそのセ
レン化物粉末とインジウムまたはそのセレン化物粉末と
セレン粉末との三種の粉末を、ボ―ルミルやサンドミル
などの機械式混合法によつて、水を本質的に含まない乾
式状態で均一に粉砕混合する。
たはその硫化物粉末とインジウムまたはその硫化物粉末
と硫黄粉末との三種の粉末か、あるいは銅またはそのセ
レン化物粉末とインジウムまたはそのセレン化物粉末と
セレン粉末との三種の粉末を、ボ―ルミルやサンドミル
などの機械式混合法によつて、水を本質的に含まない乾
式状態で均一に粉砕混合する。
【００１０】この混合において、上記三種の粉末の組成
は、最終目的とする銅インジウム硫化物またはセレン化
物の組成と同一となるように、設定すればよい。たとえ
ば、ＣｕＩｎＳ2 では、銅またはその硫化物粉末１モ
ル、インジウムまたはその硫化物粉末１モル、硫黄粉末
２モルとすればよい。また、ＣｕＩｎＳｅ2 では、銅ま
たはそのセレン化物粉末１モル、インジウムまたはその
セレン化物粉末１モル、セレン粉末２モルとすればよ
い。回転速度を一定にしたとき、混合時間とともに粒径
は小さくなり、結晶性は、数時間の混合でＣｕＩｎＳ2
やＣｕＩｎＳｅ2 などの単相の粉末が得られるようにな
る。
は、最終目的とする銅インジウム硫化物またはセレン化
物の組成と同一となるように、設定すればよい。たとえ
ば、ＣｕＩｎＳ2 では、銅またはその硫化物粉末１モ
ル、インジウムまたはその硫化物粉末１モル、硫黄粉末
２モルとすればよい。また、ＣｕＩｎＳｅ2 では、銅ま
たはそのセレン化物粉末１モル、インジウムまたはその
セレン化物粉末１モル、セレン粉末２モルとすればよ
い。回転速度を一定にしたとき、混合時間とともに粒径
は小さくなり、結晶性は、数時間の混合でＣｕＩｎＳ2
やＣｕＩｎＳｅ2 などの単相の粉末が得られるようにな
る。
【００１１】このように混合したのち、上記粉末の結晶
性をさらに向上させるため、非酸化性ガス雰囲気下で熱
処理する。上記雰囲気には、窒素ガス雰囲気、水素ガス
雰囲気またはアルゴンガスその他の不活性ガス雰囲気が
あり、この雰囲気とすることにより、熱処理中での酸化
を抑制する。熱処理の時間は、通常１〜１０時間が適当
である。熱処理の温度は、基本的に高いほどよいが、通
常７００〜９００℃とするのがよい。Ｘ線回折から、ｃ
ｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ（カルコパイライト）構造が顕
著に向上するのは７００℃以上であり、また９００℃を
超えると硫黄やセレンが離脱するため結晶性も低下する
ためである。
性をさらに向上させるため、非酸化性ガス雰囲気下で熱
処理する。上記雰囲気には、窒素ガス雰囲気、水素ガス
雰囲気またはアルゴンガスその他の不活性ガス雰囲気が
あり、この雰囲気とすることにより、熱処理中での酸化
を抑制する。熱処理の時間は、通常１〜１０時間が適当
である。熱処理の温度は、基本的に高いほどよいが、通
常７００〜９００℃とするのがよい。Ｘ線回折から、ｃ
ｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ（カルコパイライト）構造が顕
著に向上するのは７００℃以上であり、また９００℃を
超えると硫黄やセレンが離脱するため結晶性も低下する
ためである。
【００１２】このようにして得られる銅インジウム硫化
物またはセレン化物の粉末状物は、上記の混合または熱
処理後に適宜軽い粉砕処理を施し、所望の粒径に調整し
たのち、コ―ルドプレスなどにより所定形状のペレツト
状物などとして、太陽電池などの半導体材料として使用
に供される。
物またはセレン化物の粉末状物は、上記の混合または熱
処理後に適宜軽い粉砕処理を施し、所望の粒径に調整し
たのち、コ―ルドプレスなどにより所定形状のペレツト
状物などとして、太陽電池などの半導体材料として使用
に供される。
【００１３】また、この発明においては、上記の銅イン
ジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を、上記の半
導体材料などに使用するにあたり、溶剤を用いてペ―ス
ト状物とし、これを流延したのち、溶剤を揮散除去する
ことにより、所望厚さの膜状物とすることができる。流
延は、たとえばスクリ―ン印刷などの手法によつて、被
塗物上に塗布膜を形成することにより、行われる。
ジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を、上記の半
導体材料などに使用するにあたり、溶剤を用いてペ―ス
ト状物とし、これを流延したのち、溶剤を揮散除去する
ことにより、所望厚さの膜状物とすることができる。流
延は、たとえばスクリ―ン印刷などの手法によつて、被
塗物上に塗布膜を形成することにより、行われる。
【００１４】溶剤は、粉末状物を塗布可能なペ―スト状
物とするため、高粘度を有して、塗布時に流れたり、膜
が不均一になつたりしないものがよく、とくにプロピレ
ングリコ―ル、エチレングリコ―ル、ジエチレングリコ
―ル、トリエチレングリコ―ルなどの粘度が２０ｃｐ
（ｃｐ＝１０-3Ｎｓ／m2）以上の有機化合物が、好まし
く用いられる。また、粉末状物の粒径が小さいほど、塗
布性が良くなるため、粉末状物の平均粒子径は２０μｍ
以下であるのがよく、このような粒径に設定することに
より、平滑な膜状物が得られる。
物とするため、高粘度を有して、塗布時に流れたり、膜
が不均一になつたりしないものがよく、とくにプロピレ
ングリコ―ル、エチレングリコ―ル、ジエチレングリコ
―ル、トリエチレングリコ―ルなどの粘度が２０ｃｐ
（ｃｐ＝１０-3Ｎｓ／m2）以上の有機化合物が、好まし
く用いられる。また、粉末状物の粒径が小さいほど、塗
布性が良くなるため、粉末状物の平均粒子径は２０μｍ
以下であるのがよく、このような粒径に設定することに
より、平滑な膜状物が得られる。
【００１５】この膜状物を得る方法において、溶剤を揮
散除去したのち、前記同様の非酸化性ガス雰囲気下、さ
らに熱処理を施して、膜状物を焼結処理してもよい。こ
の場合、粉末状物を得る際の前記熱処理の温度よりも、
高い温度で処理すると、膜内応力の発生で膜剥がれを起
こすおそれがあるため、粉末状物を得る際の熱処理温度
よりも低い温度で、処理することが望ましい。
散除去したのち、前記同様の非酸化性ガス雰囲気下、さ
らに熱処理を施して、膜状物を焼結処理してもよい。こ
の場合、粉末状物を得る際の前記熱処理の温度よりも、
高い温度で処理すると、膜内応力の発生で膜剥がれを起
こすおそれがあるため、粉末状物を得る際の熱処理温度
よりも低い温度で、処理することが望ましい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、ボ
―ルミルなどによる機械的混合に際して大きな処理装置
を自由に選択使用できるし、膜形成に際してはスクリ―
ン印刷などの簡単な手法を採用できるから、スパツタリ
ングなどの乾式の膜形成技術に比べて、設備が簡単で、
量産性に富んでいる。しかも、上記の機械的混合や熱処
理時さらには膜形成時に酸化劣化などの支障をきたすこ
ともない。したがつて、安価でかつ電気的特性にすぐれ
る銅インジウム硫化物またはセレン化物を容易に製造す
ることができる。
―ルミルなどによる機械的混合に際して大きな処理装置
を自由に選択使用できるし、膜形成に際してはスクリ―
ン印刷などの簡単な手法を採用できるから、スパツタリ
ングなどの乾式の膜形成技術に比べて、設備が簡単で、
量産性に富んでいる。しかも、上記の機械的混合や熱処
理時さらには膜形成時に酸化劣化などの支障をきたすこ
ともない。したがつて、安価でかつ電気的特性にすぐれ
る銅インジウム硫化物またはセレン化物を容易に製造す
ることができる。
【００１７】
【実施例】つぎに、この発明の実施例を記載して、より
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００１８】実施例１ ボ―ルミル容器に、Ｃｕ粉０．０５モルとＩｎ粉０．０
５モルと硫黄粉０．１モルとを仕込み、ミル装置にセツ
トし、１０時間ミリングした。取り出した粉末を乳鉢で
軽く粉砕したのち、窒素ガス雰囲気下、７５０℃で２時
間熱処理した。この熱処理後、再度乳鉢で粉砕して、Ｃ
ｕＩｎＳ2 の粉末状物を得た。この粉末状物の結晶性
は、Ｘ線回折より、（１１２）に主配向したｃｈａｌｃ
ｏｐｙｒｉｔｅ構造の単相であることが確認された。
５モルと硫黄粉０．１モルとを仕込み、ミル装置にセツ
トし、１０時間ミリングした。取り出した粉末を乳鉢で
軽く粉砕したのち、窒素ガス雰囲気下、７５０℃で２時
間熱処理した。この熱処理後、再度乳鉢で粉砕して、Ｃ
ｕＩｎＳ2 の粉末状物を得た。この粉末状物の結晶性
は、Ｘ線回折より、（１１２）に主配向したｃｈａｌｃ
ｏｐｙｒｉｔｅ構造の単相であることが確認された。
【００１９】この粉末状物の１ｇを秤量し、４００Kg／
cm2 の圧力でコ―ルドプレスして、直径８mmのＣｕＩｎ
Ｓ2 のペレツト状物としたのち、その片面にＩｎ−Ｇａ
（重量比１：１）合金を塗布し、Ａｇペ―ストでＮｉ線
を固定し、最後にガラス基板にエポキシ樹脂で固定し
た。これを半導体電極とし、対極にＰｔ板を用いて、電
解液を０．０５モル／リツトルのＫＯＨ水溶液としたセ
ルＡを作製した。
cm2 の圧力でコ―ルドプレスして、直径８mmのＣｕＩｎ
Ｓ2 のペレツト状物としたのち、その片面にＩｎ−Ｇａ
（重量比１：１）合金を塗布し、Ａｇペ―ストでＮｉ線
を固定し、最後にガラス基板にエポキシ樹脂で固定し
た。これを半導体電極とし、対極にＰｔ板を用いて、電
解液を０．０５モル／リツトルのＫＯＨ水溶液としたセ
ルＡを作製した。
【００２０】比較例１ ボ―ルミル容器に、Ｃｕ粉０．０５モルとＩｎ粉０．０
５モルと硫黄粉０．１モルと水１０mlを仕込み、ミル装
置にセツトし、１０時間ミリングした。取り出した粉末
を乳鉢で軽く粉砕したのち、窒素ガス雰囲気下、７５０
℃で２時間熱処理した。この熱処理後、再度乳鉢で粉砕
して、ＣｕＩｎＳ2 の粉末状物を得た。このものの結晶
性は、Ｘ線回折より、（１１２）に主配向したｔｅｔｒ
ａｇｏｎａｌ（正方晶）構造もみられたが、Ｃｕ2 Ｓ、
Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｉｎ（ＯＨ）3 のピ―クがみられ、実施例
１のものに比べ、低抵抗であることが確認された。
５モルと硫黄粉０．１モルと水１０mlを仕込み、ミル装
置にセツトし、１０時間ミリングした。取り出した粉末
を乳鉢で軽く粉砕したのち、窒素ガス雰囲気下、７５０
℃で２時間熱処理した。この熱処理後、再度乳鉢で粉砕
して、ＣｕＩｎＳ2 の粉末状物を得た。このものの結晶
性は、Ｘ線回折より、（１１２）に主配向したｔｅｔｒ
ａｇｏｎａｌ（正方晶）構造もみられたが、Ｃｕ2 Ｓ、
Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｉｎ（ＯＨ）3 のピ―クがみられ、実施例
１のものに比べ、低抵抗であることが確認された。
【００２１】この粉末状物の１ｇを秤量し、４００Kg／
cm2 の圧力でコ―ルドプレスして、直径８mmのＣｕＩｎ
Ｓ2 のペレツト状物としたのち、その片面にＩｎ−Ｇａ
（重量比１：１）合金を塗布し、Ａｇペ―ストでＮｉ線
を固定し、最後にガラス基板にエポキシ樹脂で固定し
た。これを半導体電極とし、対極にＰｔ板を用いて、電
解液を０．０５モル／リツトルのＫＯＨ水溶液としたセ
ルＢを作製した。
cm2 の圧力でコ―ルドプレスして、直径８mmのＣｕＩｎ
Ｓ2 のペレツト状物としたのち、その片面にＩｎ−Ｇａ
（重量比１：１）合金を塗布し、Ａｇペ―ストでＮｉ線
を固定し、最後にガラス基板にエポキシ樹脂で固定し
た。これを半導体電極とし、対極にＰｔ板を用いて、電
解液を０．０５モル／リツトルのＫＯＨ水溶液としたセ
ルＢを作製した。
【００２２】上記の実施例１のセルＡおよび比較例１の
セルＢについて、３００Ｗキセノンランプ光源を用い
て、光照射したときの電流−電圧特性の関係を調べたと
ころ、図１に示す結果が得られた。図中、曲線−Ａ１
（光ｏｎ），Ａ２（光ｏｆｆ）はセルＡの結果、曲線−
ＢはセルＢの結果である。この図から明らかなように、
比較例１のセルＢでは、光電流はほとんど取り出せない
が、実施例１のセルＡは、光電流を十分に取り出せるも
のであることがわかる。
セルＢについて、３００Ｗキセノンランプ光源を用い
て、光照射したときの電流−電圧特性の関係を調べたと
ころ、図１に示す結果が得られた。図中、曲線−Ａ１
（光ｏｎ），Ａ２（光ｏｆｆ）はセルＡの結果、曲線−
ＢはセルＢの結果である。この図から明らかなように、
比較例１のセルＢでは、光電流はほとんど取り出せない
が、実施例１のセルＡは、光電流を十分に取り出せるも
のであることがわかる。
【００２３】実施例２ ボ―ルミル容器に、Ｃｕ粉０．０５モルとＩｎ粉０．０
５モルとセレン粉０．１モルとを仕込み、ミル装置にセ
ツトし、３０時間ミリングした。取り出した粉末を乳鉢
で軽く粉砕した。このものの結晶性は、Ｘ線回折より、
ＣｕＩｎＳｅ2の単相で、（１１２）に主配向したｃｈ
ａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ構造であることが確認された。こ
の粉末を、窒素ガス雰囲気下、８００℃で２時間熱処理
した。この熱処理後、再度乳鉢で粉砕して、ＣｕＩｎＳ
ｅ2 の粉末状物を得た。
５モルとセレン粉０．１モルとを仕込み、ミル装置にセ
ツトし、３０時間ミリングした。取り出した粉末を乳鉢
で軽く粉砕した。このものの結晶性は、Ｘ線回折より、
ＣｕＩｎＳｅ2の単相で、（１１２）に主配向したｃｈ
ａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ構造であることが確認された。こ
の粉末を、窒素ガス雰囲気下、８００℃で２時間熱処理
した。この熱処理後、再度乳鉢で粉砕して、ＣｕＩｎＳ
ｅ2 の粉末状物を得た。
【００２４】この粉末状物の４ｇを秤量し、これにプロ
ピレングリコ―ル０．８mlを添加し、よく混合してペ―
スト状物とした。ガラス基板上に予めＡｇＩｎＳ2 粉末
の塗布膜を形成しておき、この塗布膜上に上記のペ―ス
ト状物をスクリ―ン印刷により塗布したのち、塗布膜を
焼結させるため、窒素ガス雰囲気下、７５０℃で２時間
熱処理した。このように形成したＡｇＩｎＳ2 ／ＣｕＩ
ｎＳｅ2 積層膜上に、Ｍｏ粉末を塗布して電極を形成
し、太陽電池Ｃを作製した。
ピレングリコ―ル０．８mlを添加し、よく混合してペ―
スト状物とした。ガラス基板上に予めＡｇＩｎＳ2 粉末
の塗布膜を形成しておき、この塗布膜上に上記のペ―ス
ト状物をスクリ―ン印刷により塗布したのち、塗布膜を
焼結させるため、窒素ガス雰囲気下、７５０℃で２時間
熱処理した。このように形成したＡｇＩｎＳ2 ／ＣｕＩ
ｎＳｅ2 積層膜上に、Ｍｏ粉末を塗布して電極を形成
し、太陽電池Ｃを作製した。
【００２５】比較例２ ボ―ルミル容器に、Ｃｕ粉０．０５モルとＩｎ粉０．０
５モルとセレン粉０．１モルと水１０mlを仕込み、ミル
装置にセツトし、３０時間ミリングした。取り出した粉
末を乳鉢で軽く粉砕した。このものは、Ｘ線回折より、
（１１２）に主配向したｔｅｔｒａｇｏｎａｌ構造のＣ
ｕＩｎＳｅ2 のほか、Ｃｕ2 Ｓｅ、ＣｕＳｅ、Ｉｎ（Ｏ
Ｈ）3 、Ｉｎのピ―クがみられた。この粉末を、窒素ガ
ス雰囲気下、８００℃で２時間熱処理した。この熱処理
後、再度乳鉢で粉砕することにより、ＣｕＩｎＳｅ2 の
粉末状物を得た。
５モルとセレン粉０．１モルと水１０mlを仕込み、ミル
装置にセツトし、３０時間ミリングした。取り出した粉
末を乳鉢で軽く粉砕した。このものは、Ｘ線回折より、
（１１２）に主配向したｔｅｔｒａｇｏｎａｌ構造のＣ
ｕＩｎＳｅ2 のほか、Ｃｕ2 Ｓｅ、ＣｕＳｅ、Ｉｎ（Ｏ
Ｈ）3 、Ｉｎのピ―クがみられた。この粉末を、窒素ガ
ス雰囲気下、８００℃で２時間熱処理した。この熱処理
後、再度乳鉢で粉砕することにより、ＣｕＩｎＳｅ2 の
粉末状物を得た。
【００２６】この粉末状物の４ｇを秤量し、これにプロ
ピレングリコ―ル０．８mlを添加し、よく混合してペ―
スト状物とした。ガラス基板上に予めＡｇＩｎＳ2 粉末
の塗布膜を形成しておき、この塗布膜上に上記のペ―ス
ト状物をスクリ―ン印刷により塗布したのち、塗布膜を
焼結させるため、窒素ガス雰囲気下、７５０℃で２時間
熱処理した。このように形成したＡｇＩｎＳ2 ／ＣｕＩ
ｎＳｅ2 積層膜上に、Ｍｏ粉末を塗布して電極を形成
し、太陽電池Ｄを作製した。
ピレングリコ―ル０．８mlを添加し、よく混合してペ―
スト状物とした。ガラス基板上に予めＡｇＩｎＳ2 粉末
の塗布膜を形成しておき、この塗布膜上に上記のペ―ス
ト状物をスクリ―ン印刷により塗布したのち、塗布膜を
焼結させるため、窒素ガス雰囲気下、７５０℃で２時間
熱処理した。このように形成したＡｇＩｎＳ2 ／ＣｕＩ
ｎＳｅ2 積層膜上に、Ｍｏ粉末を塗布して電極を形成
し、太陽電池Ｄを作製した。
【００２７】上記の実施例２の太陽電池Ｃおよび比較例
２の太陽電池Ｄについて、３００Ｗキセノンランプ光源
を用いて、光照射したときの光電流−電圧特性の関係を
調べたところ、図２に示す結果が得られた。図中、曲線
−Ｃは太陽電池Ｃの結果、曲線−Ｄは太陽電池Ｄの結果
である。この図から明らかなように、実施例２の太陽電
池Ｃは、比較例２の太陽電池Ｄに比べて、開放電圧およ
び短絡電流ともに高い値が得られており、すぐれた太陽
電池であることがわかる。
２の太陽電池Ｄについて、３００Ｗキセノンランプ光源
を用いて、光照射したときの光電流−電圧特性の関係を
調べたところ、図２に示す結果が得られた。図中、曲線
−Ｃは太陽電池Ｃの結果、曲線−Ｄは太陽電池Ｄの結果
である。この図から明らかなように、実施例２の太陽電
池Ｃは、比較例２の太陽電池Ｄに比べて、開放電圧およ
び短絡電流ともに高い値が得られており、すぐれた太陽
電池であることがわかる。
【００２８】なお、上記の実施例２の太陽電池Ｃの作製
において、ペ―スト状物の調製に際し、溶剤として、粘
度が２０ｃｐより小さいアセトニトリルを用いた場合、
ペ―スト状物の粘度が非常に低くなつて、塗布膜がアイ
ランド状の膜となり、電気特性の良好な太陽電池を得に
くかつた。また、ＣｕＩｎＳｅ2 の粉末状物を得る際の
熱処理を、８００℃から６００℃に変更した場合、膜形
成時の熱処理に際し、膜が反りかえり、膜剥がれの問題
を引き起こしやすかつた。
において、ペ―スト状物の調製に際し、溶剤として、粘
度が２０ｃｐより小さいアセトニトリルを用いた場合、
ペ―スト状物の粘度が非常に低くなつて、塗布膜がアイ
ランド状の膜となり、電気特性の良好な太陽電池を得に
くかつた。また、ＣｕＩｎＳｅ2 の粉末状物を得る際の
熱処理を、８００℃から６００℃に変更した場合、膜形
成時の熱処理に際し、膜が反りかえり、膜剥がれの問題
を引き起こしやすかつた。
【図１】実施例１および比較例１で作製した各セルにつ
いての電流−電圧特性の関係を示す特性図である。
いての電流−電圧特性の関係を示す特性図である。
【図２】実施例２および比較例２で作製した各太陽電池
についての電流−電圧特性の関係を示す特性図である。
についての電流−電圧特性の関係を示す特性図である。
Ａ１ 実施例１のセルＡを示す曲線（光ｏｎ） Ａ２ 実施例１のセルＡを示す曲線（光ｏｆｆ） Ｂ 比較例１のセルＢを示す曲線 Ｃ 実施例２の太陽電池Ｃを示す曲線 Ｄ 比較例２の太陽電池Ｄを示す曲線
Claims (7)
- 【請求項１】 銅またはその硫化物粉末とインジウムま
たはその硫化物粉末と硫黄粉末との三種の粉末か、ある
いは銅またはそのセレン化物粉末とインジウムまたはそ
のセレン化物粉末とセレン粉末との三種の粉末を、ボ―
ルミルやサンドミルなどの機械式混合法にて混合したの
ち、非酸化性ガス雰囲気下で熱処理することにより、銅
インジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物を得るこ
とを特徴とする銅インジウム硫化物またはセレン化物の
製造法。 - 【請求項２】 非酸化性ガス雰囲気が、窒素ガス雰囲
気、水素ガス雰囲気またはアルゴンガスその他の不活性
ガス雰囲気である請求項１に記載の銅インジウム硫化物
またはセレン化物の製造法。 - 【請求項３】 熱処理の温度が７００〜９００℃である
請求項１または請求項２に記載の銅インジウム硫化物ま
たはセレン化物の製造法。 - 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれかの方法で
得た銅インジウム硫化物またはセレン化物の粉末状物
を、溶剤と混合してペ―スト状物とし、これを流延した
のち、溶剤を揮散除去して、銅インジウム硫化物または
セレン化物の膜状物を得ることを特徴とする銅インジウ
ム硫化物またはセレン化物の製造法。 - 【請求項５】 銅インジウム硫化物またはセレン化物の
粉末状物の平均粒子径が２０μｍ以下である請求項４に
記載の銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法。 - 【請求項６】 溶剤がプロピレングリコ―ル、エチレン
グリコ―ル、ジエチレングリコ―ル、トリエチレングリ
コ―ルなどの粘度が２０ｃｐ（ｃｐ＝１０-3Ｎｓ／m2）
以上の有機化合物からなる請求項４または請求項５に記
載の銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法。 - 【請求項７】 溶剤を揮散除去したのち、非酸化性ガス
雰囲気下、銅インジウム硫化物またはセレン化物の粉末
状物を得る際の熱処理の温度よりも低い温度で、さらに
熱処理する請求項４〜請求項６のいずれかに記載の銅イ
ンジウム硫化物またはセレン化物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256372A JPH0789719A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256372A JPH0789719A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0789719A true JPH0789719A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17291779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256372A Withdrawn JPH0789719A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 銅インジウム硫化物またはセレン化物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789719A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100363521B1 (ko) * | 1999-07-01 | 2002-12-06 | 가야에이엠에이 주식회사 | 금속 황화물 제조방법 |
| KR100407195B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2003-11-28 | 가야에이엠에이 주식회사 | 금속 황화물의 제조방법 |
| KR100407194B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2003-11-28 | 가야에이엠에이 주식회사 | 금속 황화물의 제조방법 |
| JP2007515371A (ja) * | 2003-12-22 | 2007-06-14 | ショイテン グラースグループ | 粉体の処理方法 |
| JP2007189128A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Sharp Corp | ｎ型半導体、半導体接合素子、ｐｎ接合素子および光電変換装置 |
| JP2009013019A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Nippon Oil Corp | ウルツ鉱型ナノ結晶の製造方法 |
| JP2011016707A (ja) * | 2009-06-12 | 2011-01-27 | Dowa Holdings Co Ltd | カルコゲン化合物粉及びカルコゲン化合物ペースト及びそれらの製造方法 |
| JP2011508439A (ja) * | 2007-12-29 | 2011-03-10 | 中国科学院上海硅酸塩研究所 | 銅・インジウム・ガリウム・硫黄・セレン薄膜太陽電池の光吸収層の製造方法 |
| US8093684B2 (en) | 2006-01-16 | 2012-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Iron sulfide semiconductor doped with Mg or Zn, junction devices and photoelectric converter comprising same |
| JP2013026297A (ja) * | 2011-07-19 | 2013-02-04 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
| KR101442498B1 (ko) * | 2013-11-12 | 2014-09-29 | 한국세라믹기술원 | 태양전지용 광전변환막의 제조방법 |
| CN111233029A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-05 | 鄂尔多斯应用技术学院 | 一种Cr掺杂In2S3的中间带材料及其制备方法 |
| CN111977685A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-11-24 | 河南大学 | 一种钠离子电池负极材料的制备方法 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5256372A patent/JPH0789719A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
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| CN111233029B (zh) * | 2020-03-11 | 2022-02-08 | 鄂尔多斯应用技术学院 | 一种Cr掺杂In2S3的中间带材料及其制备方法 |
| CN111977685A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-11-24 | 河南大学 | 一种钠离子电池负极材料的制备方法 |
| CN111977685B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-09-02 | 河南大学 | 一种钠离子电池负极材料的制备方法 |
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