JPH09162429A - 光電変換素子の製造方法 - Google Patents
光電変換素子の製造方法Info
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- JPH09162429A JPH09162429A JP7320814A JP32081495A JPH09162429A JP H09162429 A JPH09162429 A JP H09162429A JP 7320814 A JP7320814 A JP 7320814A JP 32081495 A JP32081495 A JP 32081495A JP H09162429 A JPH09162429 A JP H09162429A
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- 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
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 変換効率の高いCdTe薄膜を光吸収層に用
いた太陽電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 透明導電膜2の上に第1のn型CdS膜
3を形成し、塩化カドミウム(CdCl2 )層41を付
着させアニール後、第1のn型CdS膜3の上に第2の
n型CdS膜31を形成し、その上にp型CdTe膜4
を形成し、CdS/CdTe接合界面での相互拡散を適
正化し、太陽電池の変換効率を向上させる。
いた太陽電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 透明導電膜2の上に第1のn型CdS膜
3を形成し、塩化カドミウム(CdCl2 )層41を付
着させアニール後、第1のn型CdS膜3の上に第2の
n型CdS膜31を形成し、その上にp型CdTe膜4
を形成し、CdS/CdTe接合界面での相互拡散を適
正化し、太陽電池の変換効率を向上させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光エネルギー
を電気エネルギーに変換するための半導体素子である太
陽電池に関し、特にガラス等の基板上に形成されたCd
Te薄膜を光吸収層に用いた薄膜太陽電池等の光電変換
素子の変換効率を高めるための製造方法に関する。
を電気エネルギーに変換するための半導体素子である太
陽電池に関し、特にガラス等の基板上に形成されたCd
Te薄膜を光吸収層に用いた薄膜太陽電池等の光電変換
素子の変換効率を高めるための製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CdTeは、吸収係数が104 cm-1以
上と大きく〜5μm程度の厚さの薄膜で太陽光を十分吸
収すると共に、印刷法、メッキ法、蒸着法等の多彩な薄
膜形成法による高品質多結晶膜の作成が容易なことか
ら、薄膜太陽電池として有望である。さらに、CdTe
の禁制帯幅〜1.47eVは、各種太陽電池材料の中で
最も太陽光スペクトルに対する適合性が良く理論上、最
も高い変換効率が期待できる。したがってCdTe薄膜
太陽電池の理論効率は20%以上と計算されているもの
の、現在までの報告されている最高値は15%程度であ
り、理論値との差は大きい。このようにCdTeを光吸
収層に用いた太陽電池は安価で高効率の太陽電池として
期待されてはいるが、現状では十分高い変換効率のCd
Te太陽電池を再現性良く製造するのは困難である。
上と大きく〜5μm程度の厚さの薄膜で太陽光を十分吸
収すると共に、印刷法、メッキ法、蒸着法等の多彩な薄
膜形成法による高品質多結晶膜の作成が容易なことか
ら、薄膜太陽電池として有望である。さらに、CdTe
の禁制帯幅〜1.47eVは、各種太陽電池材料の中で
最も太陽光スペクトルに対する適合性が良く理論上、最
も高い変換効率が期待できる。したがってCdTe薄膜
太陽電池の理論効率は20%以上と計算されているもの
の、現在までの報告されている最高値は15%程度であ
り、理論値との差は大きい。このようにCdTeを光吸
収層に用いた太陽電池は安価で高効率の太陽電池として
期待されてはいるが、現状では十分高い変換効率のCd
Te太陽電池を再現性良く製造するのは困難である。
【0003】従来CdTeを光吸収層に用いた太陽電池
としてはCdS膜上に、CdTe膜を堆積した、図8に
示すようなCdSとCdTeとのpn接合太陽電池が一
般的である。図8において、上下は逆に示されている
が、ガラス基板1に酸化錫インジウム(ITO)等の透
明導電膜2が形成され、その上にn型CdS膜3が0.
1〜10μm形成され、その上にp型CdTe膜4が1
〜10μm形成され、その上部にCu/Au等のオーミ
ック電極5が形成されている。なお、CdS膜3のシー
ト抵抗が十分小さい場合は、透明導電膜2は省略され
る。
としてはCdS膜上に、CdTe膜を堆積した、図8に
示すようなCdSとCdTeとのpn接合太陽電池が一
般的である。図8において、上下は逆に示されている
が、ガラス基板1に酸化錫インジウム(ITO)等の透
明導電膜2が形成され、その上にn型CdS膜3が0.
1〜10μm形成され、その上にp型CdTe膜4が1
〜10μm形成され、その上部にCu/Au等のオーミ
ック電極5が形成されている。なお、CdS膜3のシー
ト抵抗が十分小さい場合は、透明導電膜2は省略され
る。
【0004】図8に示すCdTe/CdS太陽電池は種
々の方法で製造される。たとえば以下のような製造工程
で製造される。以下、これを第1の従来技術と呼ぶ。す
なわち、第1の従来技術によればCdTe/CdS太陽
電池は、 (1)コーニング7059基板等のガラス板1上にIT
O等の透明導電膜2を約200nmの厚さにスパッタリ
ング法等を用いて堆積させる。
々の方法で製造される。たとえば以下のような製造工程
で製造される。以下、これを第1の従来技術と呼ぶ。す
なわち、第1の従来技術によればCdTe/CdS太陽
電池は、 (1)コーニング7059基板等のガラス板1上にIT
O等の透明導電膜2を約200nmの厚さにスパッタリ
ング法等を用いて堆積させる。
【0005】(2)次にn型CdS膜3を0.1〜10
μmの厚さ、たとえば0.15μmの厚さに真空蒸着法
を用いて基板温度350℃で堆積させる。
μmの厚さ、たとえば0.15μmの厚さに真空蒸着法
を用いて基板温度350℃で堆積させる。
【0006】(3)n型CdS膜3の表面を酸処理した
後、p型CdTe膜を真空蒸着法を用い、基板温度35
0℃で厚さ4μm程度に形成する。
後、p型CdTe膜を真空蒸着法を用い、基板温度35
0℃で厚さ4μm程度に形成する。
【0007】(4)そのp型CdTe膜を塩化銅(Cu
Cl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液又はCuC
l2 ,CdCl2 含有CH3 OH溶液中にディップし、
その後自然乾燥させた後にN2 +O2 (4:1)雰囲気
中で400℃、15分アニールを行う。
Cl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液又はCuC
l2 ,CdCl2 含有CH3 OH溶液中にディップし、
その後自然乾燥させた後にN2 +O2 (4:1)雰囲気
中で400℃、15分アニールを行う。
【0008】(5)K2 Cr2 O7 +H2 SO4 +H2
O溶液等でCdTe膜表面をエッチングした後で、Cu
(10nm)/Au(100nm)を真空蒸着し、さら
に空気中で150℃、3時間のアニールを行い、オーミ
ック電極5を形成する。 という(1)〜(5)の工程で製造することが可能であ
る。
O溶液等でCdTe膜表面をエッチングした後で、Cu
(10nm)/Au(100nm)を真空蒸着し、さら
に空気中で150℃、3時間のアニールを行い、オーミ
ック電極5を形成する。 という(1)〜(5)の工程で製造することが可能であ
る。
【0009】上記(4)の工程の塩化カドミウム(Cd
Cl2 )もしくは塩素(Cl2 )は、多結晶膜であるC
dTe膜4の粒径を10〜数10倍に拡大する効果、C
dTe膜4の導電性をp型に変化させCdSとのpn接
合を形成する効果、および、CdS/CdTe接合界面
の相互拡散を促進し、欠陥を抑制する効果があるとされ
ている。
Cl2 )もしくは塩素(Cl2 )は、多結晶膜であるC
dTe膜4の粒径を10〜数10倍に拡大する効果、C
dTe膜4の導電性をp型に変化させCdSとのpn接
合を形成する効果、および、CdS/CdTe接合界面
の相互拡散を促進し、欠陥を抑制する効果があるとされ
ている。
【0010】また、図8に示すCdTe/CdS太陽電
池は他の製造工程でも製造可能である。たとえば素子効
率の向上のためにCdSをアニールしてからCdTeを
形成する以下のような製造工程でも製造可能である。以
下これを第2の従来技術と呼ぶ。すなわち、第2の従来
技術によればCdTe/CdS太陽電池は、 (1)コーニング7059基板等のガラス基板1上にI
TO等の透明導電膜2を約200nmの厚さにスパッタ
リング法等を用いて堆積させる。
池は他の製造工程でも製造可能である。たとえば素子効
率の向上のためにCdSをアニールしてからCdTeを
形成する以下のような製造工程でも製造可能である。以
下これを第2の従来技術と呼ぶ。すなわち、第2の従来
技術によればCdTe/CdS太陽電池は、 (1)コーニング7059基板等のガラス基板1上にI
TO等の透明導電膜2を約200nmの厚さにスパッタ
リング法等を用いて堆積させる。
【0011】(2)次にn型CdS膜3を0.1〜10
μmの厚さ、たとえば0.15μmの厚さに真空蒸着法
を用いて基板温度350℃で堆積させる。
μmの厚さ、たとえば0.15μmの厚さに真空蒸着法
を用いて基板温度350℃で堆積させる。
【0012】(3)n型CdS膜3に適量の塩化カドミ
トウム(CdCl2 )もしくは塩素(Cl2 )を混入も
しくは付着させ、350〜700℃の温度で0.1〜2
時間程度、空気中で熱処理する。この塩化カドミウム
(CdCl2 )の付着はたとえば塩化カドミウム(Cd
Cl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液にディップ
させればよい。
トウム(CdCl2 )もしくは塩素(Cl2 )を混入も
しくは付着させ、350〜700℃の温度で0.1〜2
時間程度、空気中で熱処理する。この塩化カドミウム
(CdCl2 )の付着はたとえば塩化カドミウム(Cd
Cl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液にディップ
させればよい。
【0013】(4)n型CdS膜3の表面の上に、p型
CdTe膜を真空蒸着法を用い基板温度300〜375
℃で厚さ4μm程度形成する。
CdTe膜を真空蒸着法を用い基板温度300〜375
℃で厚さ4μm程度形成する。
【0014】(5)そのp型CdTe膜を塩化銅(Cu
Cl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液又はCuC
l2 ,CdCl2 含有CH3 OH溶液中にディップし、
その後自然乾燥させた後にN2 +O2 (4:1)雰囲気
中で400℃、15分アニールを行う。
Cl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液又はCuC
l2 ,CdCl2 含有CH3 OH溶液中にディップし、
その後自然乾燥させた後にN2 +O2 (4:1)雰囲気
中で400℃、15分アニールを行う。
【0015】(6)K2 Cr2 O7 +H2 SO4 +H2
O溶液等でCdTe膜表面をエッチングした後で、Cu
(10nm)/Au(100nm)を真空蒸着し、さら
に空気中で150℃、3時間のアニールを行い、オーミ
ック電極5を形成する。 という(1)〜(6)の工程で製造されていた。
O溶液等でCdTe膜表面をエッチングした後で、Cu
(10nm)/Au(100nm)を真空蒸着し、さら
に空気中で150℃、3時間のアニールを行い、オーミ
ック電極5を形成する。 という(1)〜(6)の工程で製造されていた。
【0016】第2の従来技術の変形としては以下のよう
な方法もある。これを第3の従来技術と呼ぶ。すなわち
第3の従来技術によれば図8に示した太陽電池は、 (1)コーニング7059基板等のガラス板1上に酸化
錫インジウム(ITO)等の透明導電膜2を10Ω/口
以下の抵抗となるように約150〜1μmの厚さに、ス
パッタリング法等を用いて堆積させる。
な方法もある。これを第3の従来技術と呼ぶ。すなわち
第3の従来技術によれば図8に示した太陽電池は、 (1)コーニング7059基板等のガラス板1上に酸化
錫インジウム(ITO)等の透明導電膜2を10Ω/口
以下の抵抗となるように約150〜1μmの厚さに、ス
パッタリング法等を用いて堆積させる。
【0017】(2)n型CdS膜3を0.1〜10μm
の厚さに真空蒸着法等を用い、基板温度350℃におい
て堆積させる。なおCdS膜3のシート抵抗が十分小さ
い場合は、上記透明導電膜2は必要ない。
の厚さに真空蒸着法等を用い、基板温度350℃におい
て堆積させる。なおCdS膜3のシート抵抗が十分小さ
い場合は、上記透明導電膜2は必要ない。
【0018】(3)n型CdS膜3に適量の塩化カドミ
ウム(CdCl2 )もしくは塩素(Cl2 )を混入もし
くは付着させ、350〜700℃温度で0.1〜2時間
程度、空気中で熱処理する。たとえば塩化カドミウム
(CdCl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液にデ
ィップ後、熱処理すればよい。
ウム(CdCl2 )もしくは塩素(Cl2 )を混入もし
くは付着させ、350〜700℃温度で0.1〜2時間
程度、空気中で熱処理する。たとえば塩化カドミウム
(CdCl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液にデ
ィップ後、熱処理すればよい。
【0019】(4)次にスクリーン印刷法、電解メッキ
法もしくはスプレー法等の方法で、n型CdS膜3の上
にCdTe分子もしくは、同量モル数のCdおよびTe
を1〜10μm堆積させる。
法もしくはスプレー法等の方法で、n型CdS膜3の上
にCdTe分子もしくは、同量モル数のCdおよびTe
を1〜10μm堆積させる。
【0020】(5)適量の塩化カドミウム(CdC
l2 )もしくは塩素(Cl2 )を、CdTe分子もしく
は同量モル数のCdおよびTeに混入もしくは付着さ
せ、その後、350〜700℃の温度で0.1〜2時間
程度、空気中で熱処理し、化学量論比にほぼ等しいp型
CdTe膜4を得る。
l2 )もしくは塩素(Cl2 )を、CdTe分子もしく
は同量モル数のCdおよびTeに混入もしくは付着さ
せ、その後、350〜700℃の温度で0.1〜2時間
程度、空気中で熱処理し、化学量論比にほぼ等しいp型
CdTe膜4を得る。
【0021】(6)最後に,p型CdTe膜4に対する
オーミック電極5を形成する。たとえば厚さ10nmの
Cu層および厚さ100nmのAu層からなる複合膜を
オーミック電極として用いる。 という(1)〜(6)の工程で製造することができる。
オーミック電極5を形成する。たとえば厚さ10nmの
Cu層および厚さ100nmのAu層からなる複合膜を
オーミック電極として用いる。 という(1)〜(6)の工程で製造することができる。
【0022】上記第2および第3の従来技術の(3)の
工程における塩化カドミウム(CdCl2 )もしくは塩
素(Cl2 )を付着後アニールする工程は、多結晶膜で
あるCdS膜3の粒径を〜10倍程度に拡大する効果が
あるとされている。また上記(5)の工程の塩化カドミ
ウム(CdCl2 )もしくは塩素(Cl2 )の付着後の
アニールする工程は、多結晶膜であるCdTe膜4の粒
径を10〜数10倍に拡大する効果、CdTe膜4の導
電性をp型に変化させCdSとのpn接合を形成する効
果、および、CdS/CdTe接合界面の相互拡散を促
進し、欠陥を抑制することがあるとされている。
工程における塩化カドミウム(CdCl2 )もしくは塩
素(Cl2 )を付着後アニールする工程は、多結晶膜で
あるCdS膜3の粒径を〜10倍程度に拡大する効果が
あるとされている。また上記(5)の工程の塩化カドミ
ウム(CdCl2 )もしくは塩素(Cl2 )の付着後の
アニールする工程は、多結晶膜であるCdTe膜4の粒
径を10〜数10倍に拡大する効果、CdTe膜4の導
電性をp型に変化させCdSとのpn接合を形成する効
果、および、CdS/CdTe接合界面の相互拡散を促
進し、欠陥を抑制することがあるとされている。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のCd
Te/CdS太陽電池の製造方法においては、第1の従
来技術の(4)の工程、あるいは第2,第3の従来技術
の(5)の工程により多結晶膜であるCdTe膜4の粒
径を〜10倍程度に拡大し、CdS/CdTe接合界面
の相互拡散を促進し欠陥は抑制されるものの、一方、C
dS1-x Tex 層の形成により光吸収損失が増加すると
いった弊害がある。
Te/CdS太陽電池の製造方法においては、第1の従
来技術の(4)の工程、あるいは第2,第3の従来技術
の(5)の工程により多結晶膜であるCdTe膜4の粒
径を〜10倍程度に拡大し、CdS/CdTe接合界面
の相互拡散を促進し欠陥は抑制されるものの、一方、C
dS1-x Tex 層の形成により光吸収損失が増加すると
いった弊害がある。
【0024】これに対し、第2および第3の従来技術に
よれば、上記(3)の工程により、CdS膜3の粒径が
拡大され、(5)の工程でのCdS/CdTe接合界面
の相互拡散を比較的少なくし、CdS1-x Tex 層の形
成による光吸収損失を小さくできるため、短絡電流Isc
を大きくすることが可能である。しかしながら、このこ
とはCdS/CdTe接合界面の相互拡散を少なくして
いることであり、良好なCdS/CdTe接合が得にく
く、開放電圧Vocや曲線因子FFが低下するという問題
を生じさせていた。
よれば、上記(3)の工程により、CdS膜3の粒径が
拡大され、(5)の工程でのCdS/CdTe接合界面
の相互拡散を比較的少なくし、CdS1-x Tex 層の形
成による光吸収損失を小さくできるため、短絡電流Isc
を大きくすることが可能である。しかしながら、このこ
とはCdS/CdTe接合界面の相互拡散を少なくして
いることであり、良好なCdS/CdTe接合が得にく
く、開放電圧Vocや曲線因子FFが低下するという問題
を生じさせていた。
【0025】本発明は上記の欠点を除去するものであ
り、高い短絡電流Iscを獲得すると同時に、高い開放電
圧Vocおよび曲線因子FFを達成し、高い変換効率の光
電変換素子を、製造することができる太陽電池の製造方
法を提供することが目的である。
り、高い短絡電流Iscを獲得すると同時に、高い開放電
圧Vocおよび曲線因子FFを達成し、高い変換効率の光
電変換素子を、製造することができる太陽電池の製造方
法を提供することが目的である。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明による光電変換送出の製造方法は図1に示
すように、(イ)透明で導電性の基板1,2上に第1の
n型半導体層3を形成する第1工程(図1(c))、
(ロ)該第1のn型半導体層3の上に第1の塩素又は塩
化物の層41を形成し、熱処理する第2工程(図1
(d))、(ハ)該第1のn型半導体層3の上に第2の
n型半導体層31を形成し(図1(e))、さらに該第
2のn型半導体層31の上にp型半導体層4を形成する
(図1(f))第3工程、(ニ)該p型半導体層の上に
第2の塩素又は塩化物の層42を形成し、熱処理をする
第4工程(図1(g))、とを少なく共含むことを第1
の特徴とする。図1(h)に示したオーミック電極5の
形成等は上記第4工程の後、従来公知の方法を用いて、
Cu/Au膜等所定の金属を形成すればよい。
め、この発明による光電変換送出の製造方法は図1に示
すように、(イ)透明で導電性の基板1,2上に第1の
n型半導体層3を形成する第1工程(図1(c))、
(ロ)該第1のn型半導体層3の上に第1の塩素又は塩
化物の層41を形成し、熱処理する第2工程(図1
(d))、(ハ)該第1のn型半導体層3の上に第2の
n型半導体層31を形成し(図1(e))、さらに該第
2のn型半導体層31の上にp型半導体層4を形成する
(図1(f))第3工程、(ニ)該p型半導体層の上に
第2の塩素又は塩化物の層42を形成し、熱処理をする
第4工程(図1(g))、とを少なく共含むことを第1
の特徴とする。図1(h)に示したオーミック電極5の
形成等は上記第4工程の後、従来公知の方法を用いて、
Cu/Au膜等所定の金属を形成すればよい。
【0027】ここで透明で導電性の基板1,2は所定の
透明基板、たとえばガラス基板1上に透明導電膜2を形
成することが好ましく、この透明導電膜2としては酸化
錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)又は酸化
錫(SnO2 )膜等を用いればよい。またn型半導体層
3,31としてはCdS,CdZnS,ZnS等が好ま
しく、p型半導体層4としてはCdTe,CuInSe
2 、CuInGaSeS等が好ましい。また第2および
第4工程の熱処理に用いる塩化物41,42としては塩
化カドミウム(CdCl2 )が好ましいが他の塩化物で
もよい。第2のn型半導体層31の厚さは50〜80n
m以上が好ましい。
透明基板、たとえばガラス基板1上に透明導電膜2を形
成することが好ましく、この透明導電膜2としては酸化
錫インジウム(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)又は酸化
錫(SnO2 )膜等を用いればよい。またn型半導体層
3,31としてはCdS,CdZnS,ZnS等が好ま
しく、p型半導体層4としてはCdTe,CuInSe
2 、CuInGaSeS等が好ましい。また第2および
第4工程の熱処理に用いる塩化物41,42としては塩
化カドミウム(CdCl2 )が好ましいが他の塩化物で
もよい。第2のn型半導体層31の厚さは50〜80n
m以上が好ましい。
【0028】本発明の第1の特徴では、図1(e)に示
したように、1度熱処理した第1のn型半導体層3上に
再度、第2のn型半導体31を薄く形成することで、そ
の後の図1(g)におけるp型半導体層4の熱処理工程
で、pn接合界面での相互拡散が適度に促進され欠陥発
生が抑制される。これにより、良好なCdS/CdTe
接合等のpn接合が得られ、高い性能の光電変換素子を
得ることができるようになる。
したように、1度熱処理した第1のn型半導体層3上に
再度、第2のn型半導体31を薄く形成することで、そ
の後の図1(g)におけるp型半導体層4の熱処理工程
で、pn接合界面での相互拡散が適度に促進され欠陥発
生が抑制される。これにより、良好なCdS/CdTe
接合等のpn接合が得られ、高い性能の光電変換素子を
得ることができるようになる。
【0029】本発明の第2の特徴の光電変換素子の製造
方法は図5に示すように、(イ)透明で導電性の基板
1,2上に酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化イン
ジウム錫膜20を形成する第1工程(図5(b)),
(ロ)該酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化インジ
ウム錫膜20の上に第1のn型半導体層3を形成する第
2工程(図5(c)),(ハ)該第1のn型半導体層3
の上に第1の塩素又は塩化物の層41を形成し、熱処理
をする第3工程(図5(d))、(ニ)該第1のn型半
導体層3の上に第2のn型半導体層31を形成し(図5
(e))、さらに該第2のn型半導体層31の上にp型
半導体層4を形成する(図5(f))第4工程、(ホ)
該p型半導体層4の上に第2の塩素又は塩化物の層42
を形成し、熱処理する第5工程(図5(g))とを少な
くとも含むことを特徴とする。すなわち本発明の第2の
特徴は、第1の特徴における第1のn型半導体層3の形
成の前に酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化インジ
ウム錫膜20を形成する工程を挿入したことを特徴とす
る。第2のn型半導体層31の厚みは50〜80nm以
上が好ましいことは本発明の第1の特徴と同様である。
方法は図5に示すように、(イ)透明で導電性の基板
1,2上に酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化イン
ジウム錫膜20を形成する第1工程(図5(b)),
(ロ)該酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化インジ
ウム錫膜20の上に第1のn型半導体層3を形成する第
2工程(図5(c)),(ハ)該第1のn型半導体層3
の上に第1の塩素又は塩化物の層41を形成し、熱処理
をする第3工程(図5(d))、(ニ)該第1のn型半
導体層3の上に第2のn型半導体層31を形成し(図5
(e))、さらに該第2のn型半導体層31の上にp型
半導体層4を形成する(図5(f))第4工程、(ホ)
該p型半導体層4の上に第2の塩素又は塩化物の層42
を形成し、熱処理する第5工程(図5(g))とを少な
くとも含むことを特徴とする。すなわち本発明の第2の
特徴は、第1の特徴における第1のn型半導体層3の形
成の前に酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化インジ
ウム錫膜20を形成する工程を挿入したことを特徴とす
る。第2のn型半導体層31の厚みは50〜80nm以
上が好ましいことは本発明の第1の特徴と同様である。
【0030】本発明の第2の特徴において、透明で導電
性の基板1,2としては、ガラス基板等の透明基板1の
上に酸化錫インジウム(ITO)膜等の透明導電膜2を
形成したものを用いることが好ましく、図5(b)に示
す第1工程は、この透明光電膜2の上にインジウム膜、
錫膜またはインジウム錫合金膜を形成し、その後酸素を
含む雰囲気中で300℃以上の温度で熱処理することに
より酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化インジウム
錫膜20を形成することが好ましい。
性の基板1,2としては、ガラス基板等の透明基板1の
上に酸化錫インジウム(ITO)膜等の透明導電膜2を
形成したものを用いることが好ましく、図5(b)に示
す第1工程は、この透明光電膜2の上にインジウム膜、
錫膜またはインジウム錫合金膜を形成し、その後酸素を
含む雰囲気中で300℃以上の温度で熱処理することに
より酸化インジウム膜、酸化錫膜または酸化インジウム
錫膜20を形成することが好ましい。
【0031】さらに好ましくは、図5(b)に示す第1
工程でのインジウム膜、錫膜またはインジウム錫合金膜
の厚さは2.5nm〜数百nm,特に2.5nm〜50
nmの間の厚さであり、このインジウム膜、錫膜または
インジウム錫合金膜は真空蒸着法で形成することであ
る。インジウム、錫またはインジウム錫合金の厚さは
2.5nm以上で効果が有り、厚みと共に短絡電流(s
hort−circuitcurrent)Iscが増大
するが開放電圧(open−circuit volt
age)Vocが低下する。インジウム膜、錫膜またはイ
ンジウム錫合金膜の厚さは光吸収の問題にならない厚さ
にすることが好ましい。
工程でのインジウム膜、錫膜またはインジウム錫合金膜
の厚さは2.5nm〜数百nm,特に2.5nm〜50
nmの間の厚さであり、このインジウム膜、錫膜または
インジウム錫合金膜は真空蒸着法で形成することであ
る。インジウム、錫またはインジウム錫合金の厚さは
2.5nm以上で効果が有り、厚みと共に短絡電流(s
hort−circuitcurrent)Iscが増大
するが開放電圧(open−circuit volt
age)Vocが低下する。インジウム膜、錫膜またはイ
ンジウム錫合金膜の厚さは光吸収の問題にならない厚さ
にすることが好ましい。
【0032】なお、酸化In膜、酸化Sn膜または酸化
InSn膜20の導電性は厚さ10nm程度において
0.1Ω/cm2 であればよい。つまり酸化In膜20
の抵抗率は105 Ωcm以下ならば良く、通常この程度
の導電性は容易に達成できる。
InSn膜20の導電性は厚さ10nm程度において
0.1Ω/cm2 であればよい。つまり酸化In膜20
の抵抗率は105 Ωcm以下ならば良く、通常この程度
の導電性は容易に達成できる。
【0033】本発明の第2の特徴においては酸化In
膜、酸化Sn膜または酸化InSn膜20を形成するこ
とにより透明で導電性の基板1,2と第1のn型半導体
層3の界面での歪み発生が緩和され、良好な第1,第2
のn型半導体層3,31およびp型半導体層4を形成す
ることができる。そして本発明の第2の特徴においても
図5(e)に示すように1度熱処理した第1のn型半導
体層3上に再度、第2のn型半導体層31を薄く形成し
ており、その後の図5(g)に示すp型半導体層4の熱
処理工程で、pn接合界面の相互拡散が最適化され欠陥
発生が抑制される。これにより良好なCdS/CdTe
接合等のpn接合が得られ、高い性能の光電変換素子を
得ることができるようになる。特に開放電圧Vocおよび
変換効率Effが第1の特徴に比してさらに向上する。
膜、酸化Sn膜または酸化InSn膜20を形成するこ
とにより透明で導電性の基板1,2と第1のn型半導体
層3の界面での歪み発生が緩和され、良好な第1,第2
のn型半導体層3,31およびp型半導体層4を形成す
ることができる。そして本発明の第2の特徴においても
図5(e)に示すように1度熱処理した第1のn型半導
体層3上に再度、第2のn型半導体層31を薄く形成し
ており、その後の図5(g)に示すp型半導体層4の熱
処理工程で、pn接合界面の相互拡散が最適化され欠陥
発生が抑制される。これにより良好なCdS/CdTe
接合等のpn接合が得られ、高い性能の光電変換素子を
得ることができるようになる。特に開放電圧Vocおよび
変換効率Effが第1の特徴に比してさらに向上する。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1(a)〜(h)は本発明の第
1の実施の形態に係るCdTe/CdS太陽電池の製造
工程を示す図である。本発明の第1の実施の形態におい
ては、 (1)ガラス基板、たとえばコーニング7059基板1
を洗浄した後、スパッタリング法により酸化錫インジウ
ム(ITO)膜2を図1(b)に示すように200nm
形成する。
施の形態を説明する。図1(a)〜(h)は本発明の第
1の実施の形態に係るCdTe/CdS太陽電池の製造
工程を示す図である。本発明の第1の実施の形態におい
ては、 (1)ガラス基板、たとえばコーニング7059基板1
を洗浄した後、スパッタリング法により酸化錫インジウ
ム(ITO)膜2を図1(b)に示すように200nm
形成する。
【0035】(2) その後、350℃の基板温度にお
いて、ITO膜2の上に図1(c)に示すように、真空
蒸着法によりn型CdS膜3を150nm形成する。
いて、ITO膜2の上に図1(c)に示すように、真空
蒸着法によりn型CdS膜3を150nm形成する。
【0036】(3)次に、上記CdS膜3を堆積したガ
ラス基板1を塩化カドミウム(CdCl2 )含有メタノ
ール(CH3 OH)溶液にディップさせ、自然乾燥さ
せ、図1(d)に示すようにCdCl2 層41を形成
し、N2 +O2 (4:1)雰囲気中又は空気中で400
℃、30分間熱処理をする。ここでディップに用いる溶
液はCH3 OH1リットルにCdCl2 1.1gを撹拌
しながら溶かしたもの等を用いればよい。
ラス基板1を塩化カドミウム(CdCl2 )含有メタノ
ール(CH3 OH)溶液にディップさせ、自然乾燥さ
せ、図1(d)に示すようにCdCl2 層41を形成
し、N2 +O2 (4:1)雰囲気中又は空気中で400
℃、30分間熱処理をする。ここでディップに用いる溶
液はCH3 OH1リットルにCdCl2 1.1gを撹拌
しながら溶かしたもの等を用いればよい。
【0037】(4)次に上記熱処理したCdS膜3の上
に、真空蒸着法により、基板温度150℃において図1
(e)に示すように第2のCdS膜31を50nmの厚
さに形成する。
に、真空蒸着法により、基板温度150℃において図1
(e)に示すように第2のCdS膜31を50nmの厚
さに形成する。
【0038】(5)続いて、図1(f)に示すように3
75℃の基板温度において、真空蒸着法によりCdTe
膜4を4μm形成する。CdS膜31の真空蒸着とCd
Te膜4の真空蒸着は同一チャンバー中で連続的に行え
ばよい。
75℃の基板温度において、真空蒸着法によりCdTe
膜4を4μm形成する。CdS膜31の真空蒸着とCd
Te膜4の真空蒸着は同一チャンバー中で連続的に行え
ばよい。
【0039】なお、CdTe膜の形成は真空蒸着法以外
のスパッタリングや化学堆積法(CVD)を用いてもよ
い。またCdTe膜ではなく、ほぼ同じモル数のCd分
子およびTe分子をCdS膜の上に真空蒸着法、スパッ
タリング法、CVD法を用いて堆積させてもよい。ここ
では、一応、CdTe膜を真空蒸着法で堆積させた場合
で以後説明する。
のスパッタリングや化学堆積法(CVD)を用いてもよ
い。またCdTe膜ではなく、ほぼ同じモル数のCd分
子およびTe分子をCdS膜の上に真空蒸着法、スパッ
タリング法、CVD法を用いて堆積させてもよい。ここ
では、一応、CdTe膜を真空蒸着法で堆積させた場合
で以後説明する。
【0040】(6)続いて、上記CdS膜3,31、C
dTe膜4を堆積したガラス基板1を塩化カドミウム含
有メタノール溶液にティップし、自然乾燥させ図1
(g)に示すように第2のCdCl2 層42を形成し、
空気中又はN2 +O2 雰囲気中で400℃,15分間熱
処理をする。
dTe膜4を堆積したガラス基板1を塩化カドミウム含
有メタノール溶液にティップし、自然乾燥させ図1
(g)に示すように第2のCdCl2 層42を形成し、
空気中又はN2 +O2 雰囲気中で400℃,15分間熱
処理をする。
【0041】なお、CdCl2 含有メタノール溶液にデ
ィップする以外に、蒸着、スパッタリング、CVD、メ
ッキ、あるいはスプレー法等の手法を用いてCdTe膜
4の上にCdCl2 膜を堆積、あるいは塗布してもよ
い。CdCl2 膜の他に、塩素(Cl2 )を付着させて
もよい。また熱処理温度は400℃が望ましいが350
〜600℃の温度範囲で行ってもよい。この熱処理(ア
ニール)は大粒径の多結晶CdTe膜を形成するためで
あるが、熱処理温度350℃以下では大粒径化が生じな
いので好ましくない。また600℃以上の熱処理を行う
とCdTe膜全体が昇華するので不適当である。
ィップする以外に、蒸着、スパッタリング、CVD、メ
ッキ、あるいはスプレー法等の手法を用いてCdTe膜
4の上にCdCl2 膜を堆積、あるいは塗布してもよ
い。CdCl2 膜の他に、塩素(Cl2 )を付着させて
もよい。また熱処理温度は400℃が望ましいが350
〜600℃の温度範囲で行ってもよい。この熱処理(ア
ニール)は大粒径の多結晶CdTe膜を形成するためで
あるが、熱処理温度350℃以下では大粒径化が生じな
いので好ましくない。また600℃以上の熱処理を行う
とCdTe膜全体が昇華するので不適当である。
【0042】(7)最後に、CdTe膜4の表面をK2
Cr2 O7 +H2 SO4 +H2 O溶液等の所定のエッチ
ング液によりスライトエッチングする等の前処理をした
後、図1(h)に示すようにCuを10nm,Auを1
00nm連続的に真空蒸着し、さらにN2 +O2 雰囲気
中又は空気中で150℃、3時間程度アニールし、オー
ミック電極5を形成する。この後図2に示すようにフォ
トリソグラフィーを用いて5mm×5mm等の所定の大
きさの太陽電池のセルに分離すれば本発明の第1の実施
の形態に係る太陽電池は、完成する。図3は本発明の第
1の実施の形態に係る太陽電池の完成後の模式断面図で
ある。
Cr2 O7 +H2 SO4 +H2 O溶液等の所定のエッチ
ング液によりスライトエッチングする等の前処理をした
後、図1(h)に示すようにCuを10nm,Auを1
00nm連続的に真空蒸着し、さらにN2 +O2 雰囲気
中又は空気中で150℃、3時間程度アニールし、オー
ミック電極5を形成する。この後図2に示すようにフォ
トリソグラフィーを用いて5mm×5mm等の所定の大
きさの太陽電池のセルに分離すれば本発明の第1の実施
の形態に係る太陽電池は、完成する。図3は本発明の第
1の実施の形態に係る太陽電池の完成後の模式断面図で
ある。
【0043】
【表1】
【0044】表1は従来技術および本発明の第1の実施
の形態の製造方法で作製した太陽電池特性の比較を示
す。本発明の第1の実施の形態の太陽電池は、短絡電流
Iscは従来技術による太陽電池と同程度ではあるが、開
放電圧Vocおよび曲線因子FFが大きく向上し、変換効
率Effも向上していることがわかる。図4はCdS膜堆
積直後に熱処理をしていない第1の従来技術の場合、C
dTe膜堆積前に1度熱処理する第2の従来技術と本発
明の第1の実施の形態の製造方法で作成したセルの分光
感度特性を示す。第1の従来技術と比べて、第2の従来
技術では、特に500〜550nmの波長に対する量子
効率が向上し、CdS1-x Tex 層による吸収が小さい
ことがわかる。本発明の第1の実施の形態による太陽電
池においても、500〜550nmの波長に対して高い
量子効率であることがわかる(CdS膜厚の若干の増加
による500nm以下の光に対する量子効率の低下は大
きな損失にはならない)。以上述べてきたように、本発
明の第1の実施の形態の製造方法によりCdTe太陽電
池の特性が向上することは明らかである。
の形態の製造方法で作製した太陽電池特性の比較を示
す。本発明の第1の実施の形態の太陽電池は、短絡電流
Iscは従来技術による太陽電池と同程度ではあるが、開
放電圧Vocおよび曲線因子FFが大きく向上し、変換効
率Effも向上していることがわかる。図4はCdS膜堆
積直後に熱処理をしていない第1の従来技術の場合、C
dTe膜堆積前に1度熱処理する第2の従来技術と本発
明の第1の実施の形態の製造方法で作成したセルの分光
感度特性を示す。第1の従来技術と比べて、第2の従来
技術では、特に500〜550nmの波長に対する量子
効率が向上し、CdS1-x Tex 層による吸収が小さい
ことがわかる。本発明の第1の実施の形態による太陽電
池においても、500〜550nmの波長に対して高い
量子効率であることがわかる(CdS膜厚の若干の増加
による500nm以下の光に対する量子効率の低下は大
きな損失にはならない)。以上述べてきたように、本発
明の第1の実施の形態の製造方法によりCdTe太陽電
池の特性が向上することは明らかである。
【0045】図5(a)〜(f)は本発明の第2の実施
の形態に係るCdTe/CdS太陽電池の製造工程を示
す図である。本発明の第2の実施の形態においては、 (1)ガラス基板、たとえばコーニング7059基板1
を洗浄した後、スパッタリング法により酸化錫インジウ
ム(ITO)膜2を図5(a)に示すように200nm
形成する。
の形態に係るCdTe/CdS太陽電池の製造工程を示
す図である。本発明の第2の実施の形態においては、 (1)ガラス基板、たとえばコーニング7059基板1
を洗浄した後、スパッタリング法により酸化錫インジウ
ム(ITO)膜2を図5(a)に示すように200nm
形成する。
【0046】(2)次に、上記ITO膜2上に、Inを
10nm真空蒸着し、空気中370℃で30分間の熱処
理し、図5(b)に示すように酸化In膜20を形成す
る。
10nm真空蒸着し、空気中370℃で30分間の熱処
理し、図5(b)に示すように酸化In膜20を形成す
る。
【0047】(3)その後、350℃の基板温度におい
て、ITO膜2の上に、図5(c)に示すように、真空
蒸着法によりn型CdS膜3を150nm形成する。
て、ITO膜2の上に、図5(c)に示すように、真空
蒸着法によりn型CdS膜3を150nm形成する。
【0048】(4)次に、上記ITO膜2/酸化In膜
20/CdS膜3を堆積したガラス基板1を塩化カドミ
ウム(CdCl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液
にディップさせ、自然乾燥させ図5(d)に示すように
CdCl2 層41を形成し、N2 +O2 (4:1)雰囲
気中又は空気中で400℃、30分間熱処理をする。こ
こでディップに用いる溶液はCH3 OH1リットルにC
dCl2 1.1gを撹拌しながら溶かしたもの等を用い
ればよい。
20/CdS膜3を堆積したガラス基板1を塩化カドミ
ウム(CdCl2 )含有メタノール(CH3 OH)溶液
にディップさせ、自然乾燥させ図5(d)に示すように
CdCl2 層41を形成し、N2 +O2 (4:1)雰囲
気中又は空気中で400℃、30分間熱処理をする。こ
こでディップに用いる溶液はCH3 OH1リットルにC
dCl2 1.1gを撹拌しながら溶かしたもの等を用い
ればよい。
【0049】(5)次に上記熱処理したCdS膜3の上
に、真空蒸着法により、基板温度150℃において図5
(e)に示すように第2のCdS膜31を50nm形成
する。
に、真空蒸着法により、基板温度150℃において図5
(e)に示すように第2のCdS膜31を50nm形成
する。
【0050】(6)続いて、図5(f)に示すように3
75℃の基板温度において、真空蒸着法によりCdTe
膜4を4μm形成する。CdS膜31の真空蒸着とCd
Te膜4の真空蒸着は同一チャンバー中で連続的に行え
ばよい。なお、CdTe膜の形成は真空蒸着法以外のス
パッタリングや化学堆積法(CVD)を用いてもよい。
またCdTe膜ではなく、ほぼ同じモル数のCd分子お
よびTe分子をCdS膜の上に真空蒸着法、スパッタリ
ング法、CVD法を用いて堆積させてもよい。
75℃の基板温度において、真空蒸着法によりCdTe
膜4を4μm形成する。CdS膜31の真空蒸着とCd
Te膜4の真空蒸着は同一チャンバー中で連続的に行え
ばよい。なお、CdTe膜の形成は真空蒸着法以外のス
パッタリングや化学堆積法(CVD)を用いてもよい。
またCdTe膜ではなく、ほぼ同じモル数のCd分子お
よびTe分子をCdS膜の上に真空蒸着法、スパッタリ
ング法、CVD法を用いて堆積させてもよい。
【0051】(6)続いて、上記ITO膜2、酸化In
膜20、CdS膜3,31、CdTe膜4を堆積したガ
ラス基板1を塩化カドミウム含有メタノール溶液にティ
ップし、自然乾燥させ図5(g)に示すように第2のC
dCl2 層42を形成し、空気中又はN2 +O2 雰囲気
中で400℃,15分間熱処理をする。
膜20、CdS膜3,31、CdTe膜4を堆積したガ
ラス基板1を塩化カドミウム含有メタノール溶液にティ
ップし、自然乾燥させ図5(g)に示すように第2のC
dCl2 層42を形成し、空気中又はN2 +O2 雰囲気
中で400℃,15分間熱処理をする。
【0052】(7)最後に、CdTe膜4の表面をK2
Cr2 O7 +H2 SO4 +H2 O溶液等の所定のエッチ
ング液によりスライトエッチングする等の前処理をした
後、図5(h)に示すようにCuを10nm,Auを1
00nm連続的に真空蒸着し、さらにN2 +O2 雰囲気
中又は空気中で150℃、3時間程度アニールし、オー
ミック電極5を形成すれば本発明の第2実施の形態に係
るCdTe/CdS太陽電池が完成する。図6は本発明
の第2の実施の形態に係るCdTe/CdS太陽電池の
完成後の模式断面図である。
Cr2 O7 +H2 SO4 +H2 O溶液等の所定のエッチ
ング液によりスライトエッチングする等の前処理をした
後、図5(h)に示すようにCuを10nm,Auを1
00nm連続的に真空蒸着し、さらにN2 +O2 雰囲気
中又は空気中で150℃、3時間程度アニールし、オー
ミック電極5を形成すれば本発明の第2実施の形態に係
るCdTe/CdS太陽電池が完成する。図6は本発明
の第2の実施の形態に係るCdTe/CdS太陽電池の
完成後の模式断面図である。
【0053】
【表2】
【0054】表2は従来技術および本発明の第2の実施
の形態の製造方法で作製した太陽電池特性の比較を示
す。また図7は本発明の第2の実施の形態に係る太陽電
池の出力特性である。表2および図7から明らかなよう
に、本発明の第2の実施の形態の太陽電池は、短絡電流
Iscは従来技術とほぼ同程度であるが、開放電圧Vocお
よび曲線因子FFが大きく向上し、変換効率Effは1
5.5%という大きな値が得られることがわかる。
の形態の製造方法で作製した太陽電池特性の比較を示
す。また図7は本発明の第2の実施の形態に係る太陽電
池の出力特性である。表2および図7から明らかなよう
に、本発明の第2の実施の形態の太陽電池は、短絡電流
Iscは従来技術とほぼ同程度であるが、開放電圧Vocお
よび曲線因子FFが大きく向上し、変換効率Effは1
5.5%という大きな値が得られることがわかる。
【0055】すなわち、本発明の第2実施の形態の太陽
電池の製造方法によれば、酸化In膜20が基板と第1
のCdS膜3との間に形成されているので開放電圧Voc
および曲線因子FFが大きく向上し、さらに第1のCd
S膜3形成直後のCdSアニールにより短絡電流Iscが
大きく向上するといえる。そして第1の実施の形態と同
様に第1のCdS膜3の上に第2のCdS膜31を形成
する2段階CdSの形成により短絡電流かIscが向上
し、また開放電圧Vocが向上する。表1と表2を比較す
れば酸化In膜20を形成することで、第1の実施の形
態に比し、さらに開放電圧Vocおよび変換効率Effが向
上することがわかる。本発明の第2の実施の形態に係る
太陽電池の電流−電圧特性から求められる光照射時のダ
イオード特性のn値は2.1であった。
電池の製造方法によれば、酸化In膜20が基板と第1
のCdS膜3との間に形成されているので開放電圧Voc
および曲線因子FFが大きく向上し、さらに第1のCd
S膜3形成直後のCdSアニールにより短絡電流Iscが
大きく向上するといえる。そして第1の実施の形態と同
様に第1のCdS膜3の上に第2のCdS膜31を形成
する2段階CdSの形成により短絡電流かIscが向上
し、また開放電圧Vocが向上する。表1と表2を比較す
れば酸化In膜20を形成することで、第1の実施の形
態に比し、さらに開放電圧Vocおよび変換効率Effが向
上することがわかる。本発明の第2の実施の形態に係る
太陽電池の電流−電圧特性から求められる光照射時のダ
イオード特性のn値は2.1であった。
【0056】なお、本発明の第2実施の形態では酸化I
n膜で説明したが、酸化Sn膜あるいは酸化InSn膜
でも同様の効果が得られることは確認している。
n膜で説明したが、酸化Sn膜あるいは酸化InSn膜
でも同様の効果が得られることは確認している。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では1度熱
処理した第1のCdS膜上に、CdS/CdTe接合界
面での相互拡散を適度に促進する第2のCdS膜31を
再度形成することで、短絡電流Iscを低下させずに、良
好なCdS/CdTe接合が得られる。このことはCd
S膜のかわりにCdZnS,ZnS膜等を用いる他のヘ
テロ接合でも同様である。したがって本発明の製造方法
によれば、CdTe光変換素子等の光電変換素子の性能
が大幅に向上する。
処理した第1のCdS膜上に、CdS/CdTe接合界
面での相互拡散を適度に促進する第2のCdS膜31を
再度形成することで、短絡電流Iscを低下させずに、良
好なCdS/CdTe接合が得られる。このことはCd
S膜のかわりにCdZnS,ZnS膜等を用いる他のヘ
テロ接合でも同様である。したがって本発明の製造方法
によれば、CdTe光変換素子等の光電変換素子の性能
が大幅に向上する。
【図1】本発明の第1実施の形態に係るCdTe/Cd
S太陽電池の製造方法を説明する図である。
S太陽電池の製造方法を説明する図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態においてガラス基板
上でセル分離した状態を示す平面図である。
上でセル分離した状態を示す平面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態によるCdTe/C
dS太陽電池の断面を示す模式図である。
dS太陽電池の断面を示す模式図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るCdTe/CdS太
陽電池の分光感度特性を従来技術と比較して示す図であ
る。
陽電池の分光感度特性を従来技術と比較して示す図であ
る。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るCdTe/C
dS太陽電池の製造方法を説明する図である。
dS太陽電池の製造方法を説明する図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態によるCdTe/C
dS太陽電池の断面を示す模式図である。
dS太陽電池の断面を示す模式図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態によるCdTe/C
dS太陽電池の出力特性を示す図である。
dS太陽電池の出力特性を示す図である。
【図8】従来のCdTe/CdS太陽電池の断面の模式
図である。
図である。
1 コーニング7059ガラス等のガラス基板 2 酸化錫インジウム(ITO)等の透明導電膜 3,31 CdS膜 4 CdTe膜 5 Cu/Au等のオーミック電極 20 酸化インジウム膜 41,42 CdCl2 層
Claims (11)
- 【請求項1】 次の各工程を少なくとも含む、光電変換
素子の製造方法。 (イ)透明で導電性の基板上に第1のn型半導体層を形
成する第1工程 (ロ)該第1のn型半導体層の上に第1の塩素又は塩化
物の層を形成し、熱処理をする第2工程 (ハ)該第1のn型半導体層の上に第2のn型半導体層
を形成し、さらに該第2のn型半導体層の上にp型半導
体層を形成する第3工程 (ニ)該p型半導体層の上に第2の塩素又は塩化物の層
を形成し、熱処理する第4工程 - 【請求項2】 前記透明で導電性の基板は、所定の透明
基板上に透明導電膜を形成したものであることを特徴と
する請求項1記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項3】 前記第1および第2のn型半導体層はn
型CdS層であり、前記p型半導体層はp型CdTe層
であることを特徴とする請求項1又は2記載の光電変換
素子の製造方法。 - 【請求項4】 前記第2および第4工程における塩化物
は塩化カドミウムであることを特徴とする請求項1又は
2記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項5】 次の各工程を少なくとも含む、光電変換
素子の製造方法。 (イ)透明で導電性の基板上に酸化インジウム膜、酸化
錫膜または酸化インジウム錫膜を形成する第1工程 (ロ)該酸化イジウム膜、酸化錫膜または酸化インジウ
ム錫膜の上に第1のn型半導体層を形成する第2工程 (ハ)該第1のn型半導体層の上に第1の塩素又は塩化
物に層を形成し、熱処理をする第3工程 (ニ)該第1のn型半導体層の上に第2のn型半導体層
を形成し、さらに該第2のn型半導体層の上にp型半導
体層を形成する第4工程 (ホ)該p型半導体層の上に第2の塩素又は塩化物の層
を形成し、熱処理する第5工程 - 【請求項6】 前記透明膜で導電性の基板は、所定の透
明基板上に透明導電膜を形成したものであることを特徴
とする請求項5記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項7】 前記第1および第2のn型半導体層はn
型CdS層であり、前記p型半導体層はp型CdTe層
であることを特徴とする請求項5又は6記載の光電変換
素子の製造方法。 - 【請求項8】 前記第1工程は前記透明で導電性の基板
上にインジウム膜、錫膜またはインジウム錫合金膜を形
成し、その後酸素を含む雰囲気中で300℃以上の温度
で熱処理することにより酸化インジウム膜、酸化錫膜ま
たは酸化インジウム錫膜を形成することを特徴とする請
求項5又は6記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項9】 前記インジウム膜、錫膜またはインジウ
ム錫合金膜の厚さは2.5nm〜50nmの間の厚さで
あることを特徴とする請求項5又は6記載の光電変換素
子の製造方法。 - 【請求項10】 前記インジウム膜、錫膜またはインジ
ウム錫合金膜は真空蒸着法で形成することを特徴とする
請求項8記載の光電変換素子の製造方法。 - 【請求項11】 前記第3および第5工程における塩化
物は塩化カドミウムであることを特徴とする請求項5又
は6記載の光電変換素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7320814A JPH09162429A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 光電変換素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7320814A JPH09162429A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 光電変換素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09162429A true JPH09162429A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18125534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7320814A Pending JPH09162429A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 光電変換素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09162429A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003105241A1 (ja) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | 本田技研工業株式会社 | 化合物薄膜太陽電池の製造方法 |
JP2014534637A (ja) * | 2011-10-28 | 2014-12-18 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | カルコゲナイド系太陽電池の製造方法 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7320814A patent/JPH09162429A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003105241A1 (ja) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | 本田技研工業株式会社 | 化合物薄膜太陽電池の製造方法 |
JP2014534637A (ja) * | 2011-10-28 | 2014-12-18 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | カルコゲナイド系太陽電池の製造方法 |
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