JPH0951109A - カルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法及びその薄膜を有した太陽電池 - Google Patents
カルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法及びその薄膜を有した太陽電池Info
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- JPH0951109A JPH0951109A JP7202357A JP20235795A JPH0951109A JP H0951109 A JPH0951109 A JP H0951109A JP 7202357 A JP7202357 A JP 7202357A JP 20235795 A JP20235795 A JP 20235795A JP H0951109 A JPH0951109 A JP H0951109A
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- 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
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易に結晶性が良く、付着力の強いＣｕＩｎ
Ｓｅ2 系のカルコパイライト型化合物の薄膜を形成でき
るようにする。また、その薄膜を用いて高効率の太陽電
池を実現する。 【解決手段】 まず膜の原料（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓ
ｅ，Ｓなど）を各々の密閉形るつぼに入れ（ステップＳ
１）、このるつぼに設けた噴射ノズルから高真空中に噴
射させ（ステップＳ２）、その噴射ノズルから噴射した
原料から、高真空中での断熱膨張による過冷却現象（作
用）によって５×１０2 〜２×１０3 個の原子が緩く結
合した塊状原子集団（クラスター）を形成する（ステッ
プＳ３）。そして、この各塊状原子集団をそれぞれイオ
ン化して加速することにより、基板上にＣｕＩｎＳｅ2
やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 、またＣｕＩｎＳy Ｓｅ
2-y 及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜を成膜
させる（ステップＳ４）。
Ｓｅ2 系のカルコパイライト型化合物の薄膜を形成でき
るようにする。また、その薄膜を用いて高効率の太陽電
池を実現する。 【解決手段】 まず膜の原料（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓ
ｅ，Ｓなど）を各々の密閉形るつぼに入れ（ステップＳ
１）、このるつぼに設けた噴射ノズルから高真空中に噴
射させ（ステップＳ２）、その噴射ノズルから噴射した
原料から、高真空中での断熱膨張による過冷却現象（作
用）によって５×１０2 〜２×１０3 個の原子が緩く結
合した塊状原子集団（クラスター）を形成する（ステッ
プＳ３）。そして、この各塊状原子集団をそれぞれイオ
ン化して加速することにより、基板上にＣｕＩｎＳｅ2
やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 、またＣｕＩｎＳy Ｓｅ
2-y 及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜を成膜
させる（ステップＳ４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クラスターイオン
ビーム法によるＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓ
ｅ2 、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓ
y Ｓｅ2-y のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方
法及びその薄膜を有した太陽電池に関するものである。
ビーム法によるＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓ
ｅ2 、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓ
y Ｓｅ2-y のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方
法及びその薄膜を有した太陽電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣｕＩｎＳｅ2 は、閃亜鉛鉱構造のII−
VI族半導体ＺｎＳｅにおいて、Ｚｎを規則的にＣｕとＩ
ｎに置き換えたカルコパイライト型の結晶構造を持つ化
合物半導体であり、またＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 ，Ｃ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ
2-y （０≦ｘ＜１，０＜ｙ≦２）も同様の結晶構造を持
つ化合物半導体である。
VI族半導体ＺｎＳｅにおいて、Ｚｎを規則的にＣｕとＩ
ｎに置き換えたカルコパイライト型の結晶構造を持つ化
合物半導体であり、またＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 ，Ｃ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ
2-y （０≦ｘ＜１，０＜ｙ≦２）も同様の結晶構造を持
つ化合物半導体である。
【０００３】上記ＣｕＩｎＳｅ2 の特徴は、禁制帯幅
１．０４ｅＶの直接遷移型半導体であること、既存の半
導体中で最も高い光の吸収係数を持つこと、アモルファ
スＳｉで問題となっている光劣化が全く存在しないこ
と、また元素を種々選択することにより禁制帯幅を制御
することができるなどがあげられ、多結晶薄膜太陽電池
材料として研究が進められている。
１．０４ｅＶの直接遷移型半導体であること、既存の半
導体中で最も高い光の吸収係数を持つこと、アモルファ
スＳｉで問題となっている光劣化が全く存在しないこ
と、また元素を種々選択することにより禁制帯幅を制御
することができるなどがあげられ、多結晶薄膜太陽電池
材料として研究が進められている。
【０００４】従来、上記のＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜やＣｕ
Ｉｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 の薄膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y の
薄膜、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜は、蒸着
法、スパッタ法、セレン化法などの手法により作製され
ており、成膜の際には、膜の結晶性を向上させるために
基板温度が４５０℃以上必要とされている。
Ｉｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 の薄膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y の
薄膜、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜は、蒸着
法、スパッタ法、セレン化法などの手法により作製され
ており、成膜の際には、膜の結晶性を向上させるために
基板温度が４５０℃以上必要とされている。
【０００５】図６は一般的なＣｕＩｎＳｅ2 系の薄膜を
有した太陽電池の構造を示す図であり、（ａ）はサブス
トレート型、（ｂ）はスーパーストレート型の構造をそ
れぞれ示している。
有した太陽電池の構造を示す図であり、（ａ）はサブス
トレート型、（ｂ）はスーパーストレート型の構造をそ
れぞれ示している。
【０００６】図６の（ａ）のサブストレート型は、ガラ
ス基板（Ｇｌａｓｓ）１上にＭｏ電極２を蒸着させた
後、ＣｕＩｎＳｅ2 系薄膜３を積層させ、その上に窓層
としてII−VI族化合物半導体のＣｄＳ膜４及びＺｎＯ膜
５を積層させて太陽電池としたものである。
ス基板（Ｇｌａｓｓ）１上にＭｏ電極２を蒸着させた
後、ＣｕＩｎＳｅ2 系薄膜３を積層させ、その上に窓層
としてII−VI族化合物半導体のＣｄＳ膜４及びＺｎＯ膜
５を積層させて太陽電池としたものである。
【０００７】また、図６の（ｂ）のスーパーストレート
型は、上記のサブストレート型と逆構造となっており、
ガラス基板（Ｇｌａｓｓ）上に透明電極としてＩＴＯ，
ＺｎＯ，ＳｎＯ2 等からなるＴＣＯ膜７が形成され、そ
の上に窓層としてＣｄＳ膜４を積層した後、ＣｕＩｎＳ
ｅ2 系薄膜３を積層し、さらにその上に背面電極として
ＭｏやＡｕ等からなる金属（Ｍｅｔａｌ）電極６を設け
た構造となっている。このスーパーストレート型は、ガ
ラス基板１側から光（ｈν）を入射できるので、気密
性、量産性に優れている。
型は、上記のサブストレート型と逆構造となっており、
ガラス基板（Ｇｌａｓｓ）上に透明電極としてＩＴＯ，
ＺｎＯ，ＳｎＯ2 等からなるＴＣＯ膜７が形成され、そ
の上に窓層としてＣｄＳ膜４を積層した後、ＣｕＩｎＳ
ｅ2 系薄膜３を積層し、さらにその上に背面電極として
ＭｏやＡｕ等からなる金属（Ｍｅｔａｌ）電極６を設け
た構造となっている。このスーパーストレート型は、ガ
ラス基板１側から光（ｈν）を入射できるので、気密
性、量産性に優れている。
【０００８】ここで、上記のような構造の太陽電池にお
いては、Ｍｏ電極２及び金属電極６は低抵抗で安定した
オーミック接触が得られるようにする必要があり、特に
Ｍｏ電極２とＣｕＩｎＳｅ2 系薄膜３との間には付着性
を向上させるためにＴｅ膜やＧａ膜を設けても良い。ま
た、ＣｕＩｎＳｅ2 系薄膜３とＣｄＳ膜４の境界面では
相互拡散を抑制し、高開放電圧化を図ることが有効であ
る。
いては、Ｍｏ電極２及び金属電極６は低抵抗で安定した
オーミック接触が得られるようにする必要があり、特に
Ｍｏ電極２とＣｕＩｎＳｅ2 系薄膜３との間には付着性
を向上させるためにＴｅ膜やＧａ膜を設けても良い。ま
た、ＣｕＩｎＳｅ2 系薄膜３とＣｄＳ膜４の境界面では
相互拡散を抑制し、高開放電圧化を図ることが有効であ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
はＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜を上記のように蒸着法、スパッ
タ法、セレン化法等で作製しており、良質の薄膜を得る
ためには基板温度に４５０℃以上の高温が必要であり、
この温度では安価な青板ガラスを使用することができな
い。
はＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜を上記のように蒸着法、スパッ
タ法、セレン化法等で作製しており、良質の薄膜を得る
ためには基板温度に４５０℃以上の高温が必要であり、
この温度では安価な青板ガラスを使用することができな
い。
【００１０】また、気密性、量産性に優れたスーパース
トレート型の構造にする場合は、II−VI族化合物（例え
ばＣｄＳ）上にＣｕＩｎＳｅ2 系の薄膜を積層させるの
で、II−VI族化合物に影響を与えない（ＣｕがＣｄＳ等
の中に拡散しない）ようにするために基板温度が３００
℃以下の低温成膜が必要とされる。
トレート型の構造にする場合は、II−VI族化合物（例え
ばＣｄＳ）上にＣｕＩｎＳｅ2 系の薄膜を積層させるの
で、II−VI族化合物に影響を与えない（ＣｕがＣｄＳ等
の中に拡散しない）ようにするために基板温度が３００
℃以下の低温成膜が必要とされる。
【００１１】このため、従来ではスーパーストレート型
の太陽電池を作製する際に結晶性の良いＣｕＩｎＳｅ2
系の薄膜を形成することが困難であり、高性能、高効率
の太陽電池を得ることが困難であるとともに、安価な青
板ガラスを使用できないという問題点があった。
の太陽電池を作製する際に結晶性の良いＣｕＩｎＳｅ2
系の薄膜を形成することが困難であり、高性能、高効率
の太陽電池を得ることが困難であるとともに、安価な青
板ガラスを使用できないという問題点があった。
【００１２】また、ＣｕＩｎＳｅ2 系の薄膜をガラス基
板上に積層させる場合、従来では熱膨張係数の違いなど
により膜と基板との間に空隙が生じ、膜の付着力が弱く
なるという問題点があった。
板上に積層させる場合、従来では熱膨張係数の違いなど
により膜と基板との間に空隙が生じ、膜の付着力が弱く
なるという問題点があった。
【００１３】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、容易に結晶性の良いＣｕＩｎＳｅ2
膜、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ
2-y 膜及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜を作製す
ることができるとともに、安価な青板ガラスが使用で
き、また強い膜の付着力が得られるＣｕＩｎＳｅ2 膜、
ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜
及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x ＳyＳｅ2-y 膜の作製方法とそ
の薄膜を有した高効率の太陽電池を提供することを目的
としている。
なされたもので、容易に結晶性の良いＣｕＩｎＳｅ2
膜、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ
2-y 膜及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜を作製す
ることができるとともに、安価な青板ガラスが使用で
き、また強い膜の付着力が得られるＣｕＩｎＳｅ2 膜、
ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜
及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x ＳyＳｅ2-y 膜の作製方法とそ
の薄膜を有した高効率の太陽電池を提供することを目的
としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のＣｕＩｎＳｅ2
のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密
閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空中に噴射さ
せ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、真空中での
断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩く結合した
塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団をそれぞれ
イオン化して加速することにより基板上にＣｕＩｎＳｅ
2 膜を成膜させるようにしたものであり、また、Ｃｕの
イオン化電流をＩｎのイオン化電流よりも大きくして加
速するようにしたものである。
のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密
閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空中に噴射さ
せ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、真空中での
断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩く結合した
塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団をそれぞれ
イオン化して加速することにより基板上にＣｕＩｎＳｅ
2 膜を成膜させるようにしたものであり、また、Ｃｕの
イオン化電流をＩｎのイオン化電流よりも大きくして加
速するようにしたものである。
【００１５】本発明のＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 のカル
コパイライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃｕ，Ｉ
ｎ，Ｇａ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密
閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空中に噴射さ
せ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、真空中での
断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩く結合した
塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団をイオン化
して加速することにより基板上にＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓ
ｅ2 膜を成膜させるようにしたものであり、また、Ｃｕ
のイオン化電流をＩｎ及びＧａのイオン化電流よりも大
きくして加速するようにしたものである。このときのｘ
の値は０≦ｘ＜１である。
コパイライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃｕ，Ｉ
ｎ，Ｇａ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密
閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空中に噴射さ
せ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、真空中での
断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩く結合した
塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団をイオン化
して加速することにより基板上にＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓ
ｅ2 膜を成膜させるようにしたものであり、また、Ｃｕ
のイオン化電流をＩｎ及びＧａのイオン化電流よりも大
きくして加速するようにしたものである。このときのｘ
の値は０≦ｘ＜１である。
【００１６】本発明のＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y のカルコパ
イライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃｕ，Ｉｎ，
Ｓ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密閉形容
器に入れてその噴射ノズルから真空中に噴射させ、前記
噴射ノズルから噴射された原料は、真空中での断熱膨張
による過冷却作用によって原子が緩く結合した塊状原子
集団を形成し、この各塊状原子集団をそれぞれイオン化
して加速することにより基板上にＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y
膜を成膜させるようにしたものであり、また、Ｃｕのイ
オン化電流をＩｎのイオン化電流よりも大きくして加速
するようにしたものである。このときのｙの値は０＜ｙ
≦２である。
イライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃｕ，Ｉｎ，
Ｓ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密閉形容
器に入れてその噴射ノズルから真空中に噴射させ、前記
噴射ノズルから噴射された原料は、真空中での断熱膨張
による過冷却作用によって原子が緩く結合した塊状原子
集団を形成し、この各塊状原子集団をそれぞれイオン化
して加速することにより基板上にＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y
膜を成膜させるようにしたものであり、また、Ｃｕのイ
オン化電流をＩｎのイオン化電流よりも大きくして加速
するようにしたものである。このときのｙの値は０＜ｙ
≦２である。
【００１７】本発明のＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y
のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズル
を有した密閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空中
に噴射させ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、真
空中での断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩く
結合した塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団を
それぞれイオン化して加速することにより基板上にＣｕ
Ｉｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜を成膜させるようにした
ものであり、また、Ｃｕのイオン化電流をＩｎ及びＧａ
のイオン化電流よりも大きくして加速するようにしたも
のである。このときのｘ，ｙの値はそれぞれ０≦ｘ＜
１，０＜ｙ≦２である。
のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法は、Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズル
を有した密閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空中
に噴射させ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、真
空中での断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩く
結合した塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団を
それぞれイオン化して加速することにより基板上にＣｕ
Ｉｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜を成膜させるようにした
ものであり、また、Ｃｕのイオン化電流をＩｎ及びＧａ
のイオン化電流よりも大きくして加速するようにしたも
のである。このときのｘ，ｙの値はそれぞれ０≦ｘ＜
１，０＜ｙ≦２である。
【００１８】本発明の基板上にＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜を
有した太陽電池は、ＣｕＩｎＳｅ2の薄膜を、Ｃｕ，Ｉ
ｎ，Ｓｅの原料を真空中に噴射させた時に形成される原
子が緩く結合した各塊状原子集団をイオン化して加速す
ることにより成膜したものである。
有した太陽電池は、ＣｕＩｎＳｅ2の薄膜を、Ｃｕ，Ｉ
ｎ，Ｓｅの原料を真空中に噴射させた時に形成される原
子が緩く結合した各塊状原子集団をイオン化して加速す
ることにより成膜したものである。
【００１９】また、本発明の基板上にＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓｅ2 の薄膜を有した太陽電池は、ＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓｅ2 の薄膜を、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅの原料を
真空中に噴射させた時に形成される原子が緩く結合した
各塊状原子集団をそれぞれイオン化して加速することに
より成膜したものである。
1-x Ｓｅ2 の薄膜を有した太陽電池は、ＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓｅ2 の薄膜を、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅの原料を
真空中に噴射させた時に形成される原子が緩く結合した
各塊状原子集団をそれぞれイオン化して加速することに
より成膜したものである。
【００２０】また、本発明の基板上にＣｕＩｎＳy Ｓｅ
2-y の薄膜を有した太陽電池は、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y
の薄膜を、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓ，Ｓｅの原料を真空中に噴射
させた時に形成される原子が緩く結合した各塊状原子集
団をイオン化して加速することにより成膜したものであ
る。
2-y の薄膜を有した太陽電池は、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y
の薄膜を、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓ，Ｓｅの原料を真空中に噴射
させた時に形成される原子が緩く結合した各塊状原子集
団をイオン化して加速することにより成膜したものであ
る。
【００２１】また、本発明の基板上にＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜を有した太陽電池は、ＣｕＩｎ
x Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜を、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，
Ｓ，Ｓｅの原料を真空中に噴射させた時に形成される原
子が緩く結合した各塊状原子集団をそれぞれイオン化し
て加速することにより成膜したものである。この時のｘ
の値は０＜ｘ＜１であり、ｙの値は０＜ｙ＜２である。
1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜を有した太陽電池は、ＣｕＩｎ
x Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜を、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，
Ｓ，Ｓｅの原料を真空中に噴射させた時に形成される原
子が緩く結合した各塊状原子集団をそれぞれイオン化し
て加速することにより成膜したものである。この時のｘ
の値は０＜ｘ＜１であり、ｙの値は０＜ｙ＜２である。
【００２２】
【作用】本発明のＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x
Ｓｅ2 、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y、及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x
Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜の作製方法においては、膜の原料
がそれぞれノズルから真空中に噴射され、その真空中で
の膨張、冷却作用によって原子が緩く結合した塊状原子
集団が形成され、この各塊状原子集団がそれぞれイオン
化、加速されて基板上に成膜が行われるので、低温成膜
が可能であり、またイオン化のために膜の付着力も強く
なる。
Ｓｅ2 、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y、及びＣｕＩｎx Ｇａ1-x
Ｓy Ｓｅ2-y の薄膜の作製方法においては、膜の原料
がそれぞれノズルから真空中に噴射され、その真空中で
の膨張、冷却作用によって原子が緩く結合した塊状原子
集団が形成され、この各塊状原子集団がそれぞれイオン
化、加速されて基板上に成膜が行われるので、低温成膜
が可能であり、またイオン化のために膜の付着力も強く
なる。
【００２３】また、本発明の太陽電池においては、上記
のように成膜されたＣｕＩｎＳｅ2膜、ＣｕＩｎＧａＳ
ｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜あるいはＣｕＩｎx Ｇ
ａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜が使用されているので、窓層とな
るII−VI族化合物に影響を与えることなく、高効率が得
られる。
のように成膜されたＣｕＩｎＳｅ2膜、ＣｕＩｎＧａＳ
ｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜あるいはＣｕＩｎx Ｇ
ａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜が使用されているので、窓層とな
るII−VI族化合物に影響を与えることなく、高効率が得
られる。
【００２４】
【実施例】図１は本発明に係るＣｕＩｎＳｅ2 膜、Ｃｕ
Ｉｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜及び
ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜の作製過程を示す図
である。これらの薄膜の作製方法はクラスターイオンビ
ーム法（ＩＣＢ法）と呼ばれるものであり、まず膜の原
料（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅなど）を各々の密閉形るつぼに入
れ（ステップＳ１）、このるつぼに設けた噴射ノズルか
らその蒸気を高真空中に噴射させ（ステップＳ２）、そ
の噴射ノズルから噴射された原料から、高真空中での断
熱膨張による過冷却現象（作用）によって５×１０2 〜
２×１０3 個程度の原子が緩く結合した塊状原子集団
（クラスター）を形成する（ステップＳ３）。そして、
この各塊状原子集団をイオン化して加速することによ
り、基板上にＣｕＩｎＳｅ2 やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ
2 やＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓ
ｅ2-y の薄膜を成膜させる（ステップＳ４）。
Ｉｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜及び
ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜の作製過程を示す図
である。これらの薄膜の作製方法はクラスターイオンビ
ーム法（ＩＣＢ法）と呼ばれるものであり、まず膜の原
料（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅなど）を各々の密閉形るつぼに入
れ（ステップＳ１）、このるつぼに設けた噴射ノズルか
らその蒸気を高真空中に噴射させ（ステップＳ２）、そ
の噴射ノズルから噴射された原料から、高真空中での断
熱膨張による過冷却現象（作用）によって５×１０2 〜
２×１０3 個程度の原子が緩く結合した塊状原子集団
（クラスター）を形成する（ステップＳ３）。そして、
この各塊状原子集団をイオン化して加速することによ
り、基板上にＣｕＩｎＳｅ2 やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ
2 やＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓ
ｅ2-y の薄膜を成膜させる（ステップＳ４）。
【００２５】その際、上記イオン化したクラスターは基
板衝突時に壊れて個々の原子になり、その入射エネルギ
ーは原子が基板表面でマイグレーションする拡散エネル
ギーに変換される。このとき、イオン化の量はイオン化
電流で、入射エネルギーは加速電圧でそれぞれ制御する
ことができる。
板衝突時に壊れて個々の原子になり、その入射エネルギ
ーは原子が基板表面でマイグレーションする拡散エネル
ギーに変換される。このとき、イオン化の量はイオン化
電流で、入射エネルギーは加速電圧でそれぞれ制御する
ことができる。
【００２６】このようなマイグレーション効果によっ
て、ＣｕＩｎＳｅ2 膜やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜や
ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ
2-y 膜が得られるが、その際熱エネルギーの代わりにイ
オン化による運動エネルギーを利用しており、その運動
エネルギーを制御し、かつ化学的に活性化させることで
薄膜を得ている。このため、成膜条件としては、基板温
度は３００℃程度で良く、低温で良質の薄膜を形成する
ことができる。また、イオンの加速電圧は０〜３ＫＶ程
度であり、イオン化電流はＣｕのイオン化電流ＩCuをＩ
ｎやＧａのイオン化電流ＩIn，ＩGaよりも大きくして
（ＩCu＞ＩIn，ＩGa＞０ｍＡ）加速することが望まし
い。
て、ＣｕＩｎＳｅ2 膜やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜や
ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜やＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ
2-y 膜が得られるが、その際熱エネルギーの代わりにイ
オン化による運動エネルギーを利用しており、その運動
エネルギーを制御し、かつ化学的に活性化させることで
薄膜を得ている。このため、成膜条件としては、基板温
度は３００℃程度で良く、低温で良質の薄膜を形成する
ことができる。また、イオンの加速電圧は０〜３ＫＶ程
度であり、イオン化電流はＣｕのイオン化電流ＩCuをＩ
ｎやＧａのイオン化電流ＩIn，ＩGaよりも大きくして
（ＩCu＞ＩIn，ＩGa＞０ｍＡ）加速することが望まし
い。
【００２７】図２は上記の成膜に使用されるＩＣＢ装置
の概略構成を示す図である。この装置は、真空装置（Ｖ
ＡＣＵＵＭ ＳＹＳＴＥＭ）１１とこれに接続された密
閉可能な真空容器１２からなり、真空容器１２内には上
述の噴射ノズルを有した密閉形容器であるるつぼ１３
ｃ，１３ｉ，１３ｓが各々の原料（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅ）
の発生源（ＳＯＵＲＣＥ）として配置されている。
の概略構成を示す図である。この装置は、真空装置（Ｖ
ＡＣＵＵＭ ＳＹＳＴＥＭ）１１とこれに接続された密
閉可能な真空容器１２からなり、真空容器１２内には上
述の噴射ノズルを有した密閉形容器であるるつぼ１３
ｃ，１３ｉ，１３ｓが各々の原料（Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅ）
の発生源（ＳＯＵＲＣＥ）として配置されている。
【００２８】上記真空容器１２内の各るつぼ１３ｃ，１
３ｉ，１３ｓの上部には、それぞれイオン化用電子エミ
ッタ１４ｃ，１４ｉ，１４ｓ、接地電極１５ｃ，１５
ｉ，１５ｓ、及び加速電極１６ｃ，１６ｉ，１６ｓが設
けられている。また、これらのるつぼ１３ｃ，１３ｉ，
１３ｓの上方には水晶結晶板センサ１７が配置され、更
にその上方にモータ１８によって回転する基板１９が配
置されており、ランプ２０により基板１９が加熱される
ようになっている。
３ｉ，１３ｓの上部には、それぞれイオン化用電子エミ
ッタ１４ｃ，１４ｉ，１４ｓ、接地電極１５ｃ，１５
ｉ，１５ｓ、及び加速電極１６ｃ，１６ｉ，１６ｓが設
けられている。また、これらのるつぼ１３ｃ，１３ｉ，
１３ｓの上方には水晶結晶板センサ１７が配置され、更
にその上方にモータ１８によって回転する基板１９が配
置されており、ランプ２０により基板１９が加熱される
ようになっている。
【００２９】次に、上記のＩＣＢ装置を用いてＣｕＩｎ
Ｓｅ2 膜を作製した実験結果について説明する。Ｃｕ，
Ｉｎ，Ｓｅの各々の原料を個別のるつぼ１３ｃ，１３
ｉ，１３ｓに入れ、それぞれのイオン化量を制御して実
験を行ったところ、Ｓｅのイオン化の有無により顕著な
差が見られ、Ｓｅのイオン化によって非常に良質の薄膜
を低温で得ることができた。
Ｓｅ2 膜を作製した実験結果について説明する。Ｃｕ，
Ｉｎ，Ｓｅの各々の原料を個別のるつぼ１３ｃ，１３
ｉ，１３ｓに入れ、それぞれのイオン化量を制御して実
験を行ったところ、Ｓｅのイオン化の有無により顕著な
差が見られ、Ｓｅのイオン化によって非常に良質の薄膜
を低温で得ることができた。
【００３０】図３は、基板温度を３００℃、加速電圧を
２ＫＶとし、またＣｕのイオン化電流を１５０ｍＡ、Ｉ
ｎのイオン化電流を５０ｍＡとした時におけるＳｅのイ
オン化の有無について実験した結果を示す図で、基板
（ｇｌａｓｓ）上に得られたＣＩＳ薄膜の表面（ｓｕｒ
ｆａｃｅ）及び断面（ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ）の
写真を示している。
２ＫＶとし、またＣｕのイオン化電流を１５０ｍＡ、Ｉ
ｎのイオン化電流を５０ｍＡとした時におけるＳｅのイ
オン化の有無について実験した結果を示す図で、基板
（ｇｌａｓｓ）上に得られたＣＩＳ薄膜の表面（ｓｕｒ
ｆａｃｅ）及び断面（ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ）の
写真を示している。
【００３１】図３の（ａ）はＳｅを１００ｍＡのイオン
化電流でイオン化した場合であり、ＥＰＭＡ（電子プロ
ーブ微量分析）による分析結果ではＣｕ／Ｉｎ＝０．９
８のＣｕＩｎＳｅ2 膜で、Ｘ線解析でも図４のＡに示す
ようにＣｕＩｎＳｅ2 膜であることが確認されている。
また表面写真からわかるように、粒径が２〜３μｍあ
り、断面写真からも大きな柱状構造であることがわか
る。
化電流でイオン化した場合であり、ＥＰＭＡ（電子プロ
ーブ微量分析）による分析結果ではＣｕ／Ｉｎ＝０．９
８のＣｕＩｎＳｅ2 膜で、Ｘ線解析でも図４のＡに示す
ようにＣｕＩｎＳｅ2 膜であることが確認されている。
また表面写真からわかるように、粒径が２〜３μｍあ
り、断面写真からも大きな柱状構造であることがわか
る。
【００３２】一方、図３の（ｂ）はＳｅをイオン化して
いない場合であり、Ｃｕ／Ｉｎ＝１．０１のＣｕＩｎＳ
ｅ2 膜で、Ｘ線回析による分析データでも図４のＢに示
すようにＣｕＩｎＳｅ2 膜であることが確認されてい
る。しかし、表面写真から見ると粒径はほぼ１μｍ以下
であり、しかも非常に不ぞろいであり、断面写真からも
細い柱状構造であることがわかる。
いない場合であり、Ｃｕ／Ｉｎ＝１．０１のＣｕＩｎＳ
ｅ2 膜で、Ｘ線回析による分析データでも図４のＢに示
すようにＣｕＩｎＳｅ2 膜であることが確認されてい
る。しかし、表面写真から見ると粒径はほぼ１μｍ以下
であり、しかも非常に不ぞろいであり、断面写真からも
細い柱状構造であることがわかる。
【００３３】このように、Ｓｅのイオン化の効果が非常
に大きいことがわかる。そこで、このＳｅのイオン化の
効果を詳しく調べるために、基板温度を３００℃、加速
電圧を２ＫＶ、Ｃｕのイオン化電流を１５０ｍＡ、Ｉｎ
のイオン化電流を５０ｍＡに一定にしておき、Ｓｅのイ
オン化電流を０ｍＡ〜１００ｍＡまで変化させた時に得
られたＣＩＳ膜の表面写真を図５に示す。この図から明
らかなように、Ｓｅのイオン化電流が６０ｍＡ以下では
粒径成長が不充分で、また粒径も不ぞろいであるが、そ
れ以上のイオン化電流であれば粒径も大きく、そろって
くることがわかる。
に大きいことがわかる。そこで、このＳｅのイオン化の
効果を詳しく調べるために、基板温度を３００℃、加速
電圧を２ＫＶ、Ｃｕのイオン化電流を１５０ｍＡ、Ｉｎ
のイオン化電流を５０ｍＡに一定にしておき、Ｓｅのイ
オン化電流を０ｍＡ〜１００ｍＡまで変化させた時に得
られたＣＩＳ膜の表面写真を図５に示す。この図から明
らかなように、Ｓｅのイオン化電流が６０ｍＡ以下では
粒径成長が不充分で、また粒径も不ぞろいであるが、そ
れ以上のイオン化電流であれば粒径も大きく、そろって
くることがわかる。
【００３４】また、上述の基板温度３００℃の低温成膜
において、Ｃｕのイオン化電流をＩｎのイオン化電流よ
りも大きくする（好ましくはＩCu−ＩIn≧３０ｍＡ）こ
とで、異相がなく、粒径も１μｍ程度にそろい、結晶の
ファセットも観察されるような、結晶性の良いＣｕＩｎ
Ｓｅ2 膜が得られることがわかった。また、Ｉｎの一部
をＧａで置換したＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜について
も同様の実験をしたところ、ＩCu−ＩIn≧３０ｍＡ、か
つＩCu−ＩGa≧３０ｍＡで、ＣＩＳ膜と同様の良好な結
果が得られた。
において、Ｃｕのイオン化電流をＩｎのイオン化電流よ
りも大きくする（好ましくはＩCu−ＩIn≧３０ｍＡ）こ
とで、異相がなく、粒径も１μｍ程度にそろい、結晶の
ファセットも観察されるような、結晶性の良いＣｕＩｎ
Ｓｅ2 膜が得られることがわかった。また、Ｉｎの一部
をＧａで置換したＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜について
も同様の実験をしたところ、ＩCu−ＩIn≧３０ｍＡ、か
つＩCu−ＩGa≧３０ｍＡで、ＣＩＳ膜と同様の良好な結
果が得られた。
【００３５】ここで、上記の各化学式におけるｘの範囲
については、好ましくは０．１＜ｘ＜０．５で、最適値
としては０．２５付近であった。
については、好ましくは０．１＜ｘ＜０．５で、最適値
としては０．２５付近であった。
【００３６】また、ＣｕＩｎＳｅ2 のＳｅの一部をＳで
置換したＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜についても同様の実験
をしたところ、上記と同様にＣｕとＩｎのイオン化電流
の差は好ましくはＩCu−ＩIn≧３０ｍＡで、ｙの範囲は
０．３＜ｙ＜１において良好な結果が得られた。このｙ
の最適値は、０．５付近であった。
置換したＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜についても同様の実験
をしたところ、上記と同様にＣｕとＩｎのイオン化電流
の差は好ましくはＩCu−ＩIn≧３０ｍＡで、ｙの範囲は
０．３＜ｙ＜１において良好な結果が得られた。このｙ
の最適値は、０．５付近であった。
【００３７】また、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜
についても同様の実験を行なったところ、上記と同様の
範囲において良好な結果が得られた。
についても同様の実験を行なったところ、上記と同様の
範囲において良好な結果が得られた。
【００３８】この時のＣｕやＩｎ，Ｇａのイオン化は、
膜形成時において、蒸着原子の核形成、核成長を促進
し、結晶核凝集作用による良質の膜形成に関与するもの
と考えられる。
膜形成時において、蒸着原子の核形成、核成長を促進
し、結晶核凝集作用による良質の膜形成に関与するもの
と考えられる。
【００３９】次に、上述のＩＣＢ法で形成されたＣＩＳ
膜により作製したスーパーストレート型の太陽電池につ
いて説明する。この電池の構造は図６の（ｂ）に示した
ものと同様であり、無アルカリのガラス基板上にＺｎＯ
（１μｍ），ＣｄＳ（１０００Å），ＣｕＩｎＳｅ2
（１．５μｍ），Ａｕ（１μｍ）の各膜が順次形成され
た構成を有している。この太陽電池の特性として、ＡＭ
１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 の照射条件の下で、変換効
率２％程度のものが得られた。
膜により作製したスーパーストレート型の太陽電池につ
いて説明する。この電池の構造は図６の（ｂ）に示した
ものと同様であり、無アルカリのガラス基板上にＺｎＯ
（１μｍ），ＣｄＳ（１０００Å），ＣｕＩｎＳｅ2
（１．５μｍ），Ａｕ（１μｍ）の各膜が順次形成され
た構成を有している。この太陽電池の特性として、ＡＭ
１．５、１００ｍＷ／ｃｍ2 の照射条件の下で、変換効
率２％程度のものが得られた。
【００４０】このように、ＩＣＢ法によるＣＩＳ膜の低
温成膜技術を用いて、基板温度３００℃以下で成膜でき
ることにより、スーパーストレート型の太陽電池を作製
した場合、下地の窓層（II−VI族化合物ＣｄＳ）へのＣ
ｕの拡散が抑えられ、良好なＣｄＳ−ＣｕＩｎＳｅ2 界
面が得られ、高性能、高効率の太陽電池が得られる。
温成膜技術を用いて、基板温度３００℃以下で成膜でき
ることにより、スーパーストレート型の太陽電池を作製
した場合、下地の窓層（II−VI族化合物ＣｄＳ）へのＣ
ｕの拡散が抑えられ、良好なＣｄＳ−ＣｕＩｎＳｅ2 界
面が得られ、高性能、高効率の太陽電池が得られる。
【００４１】また、ＩＣＢ法で作製したＣｕＩｎＳｅ2
膜は、イオン化の効果等により、膜の付着力が強く、テ
ープテストを行っても膜はがれが生じることはない。
膜は、イオン化の効果等により、膜の付着力が強く、テ
ープテストを行っても膜はがれが生じることはない。
【００４２】一般に、薄膜太陽電池に用いられる薄膜
は、その結晶が柱状で大粒径であることが光電変換効率
を上げるために必要なことであるが、本発明のようにＳ
ｅをイオン化することで、ＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜を用い
た太陽電池においてＣｕ／Ｉｎ＝０．９８という最適条
件の比率が得られ、また２〜３μｍという大粒径の柱状
結晶が得られる。
は、その結晶が柱状で大粒径であることが光電変換効率
を上げるために必要なことであるが、本発明のようにＳ
ｅをイオン化することで、ＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜を用い
た太陽電池においてＣｕ／Ｉｎ＝０．９８という最適条
件の比率が得られ、また２〜３μｍという大粒径の柱状
結晶が得られる。
【００４３】更に、本発明の方法を用いることにより、
基板温度が３００℃という低温で良質の結晶が得られる
ので、量産性、信頼性に優れたスーパーストレート型の
太陽電池を安価な青板ガラスを用いて作製することがで
きる。
基板温度が３００℃という低温で良質の結晶が得られる
ので、量産性、信頼性に優れたスーパーストレート型の
太陽電池を安価な青板ガラスを用いて作製することがで
きる。
【００４４】このように、ＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜の作製
に際して、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅの各々の原料を個別のるつ
ぼに入れ、その噴射ノズルから高真空中に噴射させてク
ラスターにし、そのそれぞれの元素のクラスターを全て
イオン化し、加速して基板に衝突させることで、従来４
５０℃以上でしか得られなかった良質の結晶が３００℃
という低温で得られる。
に際して、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅの各々の原料を個別のるつ
ぼに入れ、その噴射ノズルから高真空中に噴射させてク
ラスターにし、そのそれぞれの元素のクラスターを全て
イオン化し、加速して基板に衝突させることで、従来４
５０℃以上でしか得られなかった良質の結晶が３００℃
という低温で得られる。
【００４５】また、スーパーストレート構造にする場
合、窓層となるＣｄＳ層にＣｕが拡散して特性劣化を招
くことが知られているが、この現象は４００℃以上で問
題となり、本方式では基板温度が３００℃と低温なので
その影響はない。
合、窓層となるＣｄＳ層にＣｕが拡散して特性劣化を招
くことが知られているが、この現象は４００℃以上で問
題となり、本方式では基板温度が３００℃と低温なので
その影響はない。
【００４６】なお、上述の成膜法で得られた膜は、Ｃｕ
ＩｎＳｅ2 膜でもＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜でも、Ｃ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜でも、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓ
ｅ2-y 膜でも同様の品質が保証される。また、これらの
膜は太陽電池だけでなく、撮像管など他にも適用するこ
とができる。
ＩｎＳｅ2 膜でもＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜でも、Ｃ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜でも、ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓ
ｅ2-y 膜でも同様の品質が保証される。また、これらの
膜は太陽電池だけでなく、撮像管など他にも適用するこ
とができる。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、低温で
容易に結晶性の良いＣｕＩｎＳｅ2 膜、ＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜及びＣｕＩｎx
Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜を作成することができ、また膜
の強い付着力が得られるという効果がある。
容易に結晶性の良いＣｕＩｎＳｅ2 膜、ＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜及びＣｕＩｎx
Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜を作成することができ、また膜
の強い付着力が得られるという効果がある。
【００４８】また、上記のＣｕＩｎＳｅ2 膜、ＣｕＩｎ
x Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳyＳｅ2-y 膜あるいは
ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜により、高効率の太
陽電池を実現することができ、安価な青板ガラスを使用
することができるという効果がある。
x Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜、ＣｕＩｎＳyＳｅ2-y 膜あるいは
ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y 膜により、高効率の太
陽電池を実現することができ、安価な青板ガラスを使用
することができるという効果がある。
【図１】 本発明に係る膜の作製過程を示す図
【図２】 図１の成膜に使用される装置の概略構成図
【図３】 図２の装置で作製されたＣｕＩｎＳｅ2 膜の
表面及び断面を示す図（写真）
表面及び断面を示す図（写真）
【図４】 図３のＣｕＩｎＳｅ2 膜のＸ線回析パターン
を示す図
を示す図
【図５】 成膜条件を変えて作製したＣｕＩｎＳｅ2 膜
の表面を示す図（写真）
の表面を示す図（写真）
【図６】 一般的な太陽電池の構造を示す断面図
１１ 真空装置 １２ 真空容器 １３ｃ るつぼ（密閉形容器） １３ｉ るつぼ（密閉形容器） １３ｓ るつぼ（密閉形容器） １９ 基板 ２０ ランプ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】 図２の装置で作製されたＣｕＩｎＳｅ2 膜の
表面及び断面を表す薄膜の写真
表面及び断面を表す薄膜の写真
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】 成膜条件を変えて作製したＣｕＩｎＳｅ2 膜
の表面を表す写真
の表面を表す写真
Claims (12)
- 【請求項１】 ＣｕＩｎＳｅ2 のカルコパイライト型化
合物の薄膜の作製方法において、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｅの原
料をそれぞれ噴射ノズルを有した密閉形容器に入れてそ
の噴射ノズルから真空中に噴射させ、前記噴射ノズルか
ら噴射された原料は、真空中での断熱膨張による過冷却
作用によって原子が緩く結合した塊状原子集団を形成
し、この各塊状原子集団をそれぞれイオン化して加速す
ることにより基板上にＣｕＩｎＳｅ2 膜を成膜させるこ
とを特徴とするＣｕＩｎＳｅ2 のカルコパイライト型化
合物の薄膜の作製方法。 - 【請求項２】 Ｃｕのイオン化電流をＩｎのイオン化電
流よりも大きくして加速することを特徴とする請求項１
記載のＣｕＩｎＳｅ2 のカルコパイライト型化合物の薄
膜の作製方法。 - 【請求項３】 ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 （但し０≦ｘ
＜１）のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法に
おいて、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射
ノズルを有した密閉形容器に入れてその噴射ノズルから
真空中に噴射させ、前記噴射ノズルから噴射された原料
は、真空中での断熱膨張による過冷却作用によって原子
が緩く結合した塊状原子集団を形成し、この各塊状原子
集団をそれぞれイオン化して加速することにより基板上
にＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 膜を成膜させることを特徴
とするＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 のカルコパイライト型
化合物の薄膜の作製方法。 - 【請求項４】 Ｃｕのイオン化電流をＩｎ及びＧａのイ
オン化電流よりも大きくして加速することを特徴とする
請求項３記載のＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 のカルコパイ
ライト型化合物の薄膜の作製方法。 - 【請求項５】 ＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y （但し０＜ｙ≦
２）のカルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法にお
いて、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓ，Ｓｅの原料をそれぞれ噴射ノズ
ルを有した密閉形容器に入れてその噴射ノズルから真空
中に噴射させ、前記噴射ノズルから噴射された原料は、
真空中での断熱膨張による過冷却作用によって原子が緩
く結合した塊状原子集団を形成し、この各塊状原子集団
をそれぞれイオン化して加速することにより基板上にＣ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y 膜を成膜させることを特徴とするＣ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y のカルコパイライト型化合物の薄膜
の作製方法。 - 【請求項６】 Ｃｕのイオン化電流をＩｎのイオン化電
流よりも大きくして加速することを特徴とする請求項５
記載のＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y のカルコパイライト型化合
物の薄膜の作製方法。 - 【請求項７】 ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y （但し
０≦ｘ＜１，０＜ｙ≦２）のカルコパイライト型化合物
の薄膜の作製方法において、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓ，Ｓ
ｅの原料をそれぞれ噴射ノズルを有した密閉形容器に入
れてその噴射ノズルから真空中に噴射させ、前記噴射ノ
ズルから噴射された原料は、真空中での断熱膨張による
過冷却作用によって原子が緩く結合した塊状原子集団を
形成し、この各塊状原子集団をそれぞれイオン化して加
速することにより基板上にＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ
2-y 膜を成膜させることを特徴とするＣｕＩｎx Ｇａ
1-x Ｓy Ｓｅ2-y のカルコパイライト型化合物の薄膜の
作製方法。 - 【請求項８】 Ｃｕのイオン化電流をＩｎ及びＧａのイ
オン化電流よりも大きくして加速することを特徴とする
請求項７記載のＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y のカル
コパイライト型化合物の薄膜の作製方法。 - 【請求項９】 基板上にＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜を有した
太陽電池において、前記ＣｕＩｎＳｅ2 の薄膜は、Ｃ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｅの原料を真空中に噴射させた時に形成さ
れる原子が緩く結合した各塊状原子集団をそれぞれイオ
ン化して加速することにより成膜したことを特徴とする
スーパーストレート型の太陽電池。 - 【請求項１０】 基板上にＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2
（但し０≦ｘ＜１）の薄膜を有した太陽電池において、
前記ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓｅ2 の薄膜は、Ｃｕ，Ｉｎ，
Ｇａ，Ｓｅの原料を真空中に噴射させた時に形成される
原子が緩く結合した各塊状原子集団をそれぞれイオン化
して加速することにより成膜したことを特徴とするスー
パーストレート型の太陽電池。 - 【請求項１１】 基板上にＣｕＩｎＳy Ｓｅ2-y （但し
０＜ｙ≦２）の薄膜を有した太陽電池において、前記Ｃ
ｕＩｎＳy Ｓｅ2-y の薄膜は、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓ，Ｓｅの
原料を真空中に噴射させた時に形成される原子が緩く結
合した各塊状原子集団をイオン化して加速することによ
り成膜したことを特徴とするスーパーストレート型の太
陽電池。 - 【請求項１２】 基板上にＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ
2-y （但し０≦ｘ＜１，０＜ｙ≦２）の薄膜を有した太
陽電池において、前記ＣｕＩｎx Ｇａ1-x Ｓy Ｓｅ2-y
の薄膜は、Ｃｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓ，Ｓｅの原料を真空中
に噴射させた時に形成される原子が緩く結合した各塊状
原子集団をそれぞれイオン化して加速することにより成
膜したことを特徴とするスーパーストレート型の太陽電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7202357A JPH0951109A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | カルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法及びその薄膜を有した太陽電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7202357A JPH0951109A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | カルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法及びその薄膜を有した太陽電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951109A true JPH0951109A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16456180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7202357A Withdrawn JPH0951109A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | カルコパイライト型化合物の薄膜の作製方法及びその薄膜を有した太陽電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0951109A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162102A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | パイオニア株式会社 | 撮像デバイス |
| JP2014504036A (ja) * | 2011-01-26 | 2014-02-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽電池及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-08-08 JP JP7202357A patent/JPH0951109A/ja not_active Withdrawn
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