NO320118B1 - Preparering av forloper-filmer av Cu<N>x</N>In<N>y</N>Ga<N>z</N>Se<N>n</N> hvor 0<=x<=2, 0<=y<=2, 0<=z<=2, 0<=n<=2 ved galvanisk utfelling for a fremstille solceller med hoy virkningsgrad - Google Patents
Preparering av forloper-filmer av Cu<N>x</N>In<N>y</N>Ga<N>z</N>Se<N>n</N> hvor 0<=x<=2, 0<=y<=2, 0<=z<=2, 0<=n<=2 ved galvanisk utfelling for a fremstille solceller med hoy virkningsgrad Download PDFInfo
- Publication number
- NO320118B1 NO320118B1 NO19982699A NO982699A NO320118B1 NO 320118 B1 NO320118 B1 NO 320118B1 NO 19982699 A NO19982699 A NO 19982699A NO 982699 A NO982699 A NO 982699A NO 320118 B1 NO320118 B1 NO 320118B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- volts
- galvanic
- deposition
- galvanic deposition
- khz
- Prior art date
Links
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title claims description 34
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 title claims 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 60
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 51
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 29
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 24
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 22
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 9
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N gallium nitrate Inorganic materials [Ga+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Inorganic materials [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- -1 selenium ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical group [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- HVMJUDPAXRRVQO-UHFFFAOYSA-N copper indium Chemical compound [Cu].[In] HVMJUDPAXRRVQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCCJDBZJUYKDBF-UHFFFAOYSA-N copper silicon Chemical compound [Si].[Cu] WCCJDBZJUYKDBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0749—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
- G03C1/005—Silver halide emulsions; Preparation thereof; Physical treatment thereof; Incorporation of additives therein
- G03C1/06—Silver halide emulsions; Preparation thereof; Physical treatment thereof; Incorporation of additives therein with non-macromolecular additives
- G03C1/08—Sensitivity-increasing substances
- G03C1/10—Organic substances
- G03C1/12—Methine and polymethine dyes
- G03C1/22—Methine and polymethine dyes with an even number of CH groups
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02568—Chalcogenide semiconducting materials not being oxides, e.g. ternary compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02614—Transformation of metal, e.g. oxidation, nitridation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02623—Liquid deposition
- H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
- H01L31/0322—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIBIIICVI chalcopyrite compounds, e.g. Cu In Se2, Cu Ga Se2, Cu In Ga Se2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S205/00—Electrolysis: processes, compositions used therein, and methods of preparing the compositions
- Y10S205/915—Electrolytic deposition of semiconductor
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/93—Ternary or quaternary semiconductor comprised of elements from three different groups, e.g. I-III-V
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører preparering av tynnfilm-halvlederinnretninger. Mer spesielt angår foreliggende oppfinnelse galvanisk utfelling av kopper-indium-gallium-selenid-filmer for solceller.
Ternære kopperkis-tynnfilmer av kopper-indium-diselenid (CulnSe2) og kopper-indium-gallium-diselenid (Culni.xGaxSe2) som begge generisk blir referert til som Cu(ln,Ga)Se2, CIGS eller ganske enkelt CIS, har blitt gjenstand for betyde-lig interesse og undersøkelse i forbindelse med halvlederinnretninger i de senere år. Svovel kan også brukes, og blir noen ganger brukt, istedenfor selen, slik at sammensetningen noen ganger også refereres til enda mer generisk som Cu(ln,Ga)(Se,S)2 for å omfatte alle disse mulige kombinasjoner. Disse innretningene blir også kalt l-MI-IV2-innretninger i henhold til bestanddelenes elementgrup-per.
Disse innretningene er av særlig interesse i forbindelse med fotoelektriske innretninger eller solcelle-absorbatoranvendelser. For fotoelektriske anvendelser er CIGS-laget av p-type kombinert med et CdS-lag av n-type for å danne en CdS/CIGS-innretning med en p-n-hetero-overgang. Det direkte energigapet til CIGS resulterer i en stor optisk absorbsjonskoeffisient, som igjen tillater bruk av tynne lag i størrelsesorden 1-2 ^m. En ytterligere fordel ved CIGS-innretninger er deres langsiktige stabilitet.
Det er blitt rapportert om forskjellige fremgangsmåter for fremstilling av CIGS-tynnfilmer. Noen av de tidligste teknikker medførte oppvarming av kopper og indium på et substrat i nærvær av en selen holdig gass, innbefattende H2Se. Oppvarmingen av kopper- og indium-filmer i nærvær av en celleenholdig gass er kjent som selenisering. En ulempe ved å selenisere med H2Se er at H2Se-gass er meget giftig og dermed oppviser alvorlig fare for mennesker i produksjonsomgivel-ser i stor skala.
I US-patent nr. 5,045,409, Eberspacher m. fl., beskrives utfelling av kopper- og indium-filmer ved magnetron-påspruting, og avsetting av en selenfilm ved termisk fordampning, fulgt av oppvarming i nærvær av forskjellige gasser. Andre fremgangsmåter for fremstilling av CIS-filmer har innbefattet molekylstråle-epitaksi, galvanisk utfelling enten i et enkelt eller flere trinn, og dampavsetting av enkeltkrystall- og polykrystall-filmer.
Som ytterligere eksempler på kjent teknikk på området kan nevnes følgen-de litteratursteder: Matsuoka et al., " Preparation and Characterization of Electrodeposited CuGaxlni. xSe2 Thin Film", Japanese Journal of Applied Physics, vol. 33, nr. 11.
nov. 1994, sidene 6106-6111, XP000680441
Tuttle J. R. et al., " 17. 1 % Efficient Cu( ln. Ga) Se2- based Thin- film Solar Cell", Progress in Photovoltaics, Research and Application, vol. 3, nr. 4, 1. juli 1995, sidene 235-238, XP000518897
Jensen C. L. et al., ' The Role of Gallium in CulnSe2 Solar Cells Fabhcated by a two- stage method", Proceedings of the Photovoltaic Specialists Conference, Louisville, 10. - 14. mai 1993, nr. Conf. 23,10. mai 1993, sidene 577-580, XP000197629, Institute of Electrical and Electronics Engineering
samt EP 0 360 403 A.
Selv om dampavsetnings-teknikker er blitt brukt for å gi solceller med effektiviteter så høye som sytten prosent (17%), er dampavsetning kostbar. Solceller laget ved dampavsetning har følgelig generelt vært begrenset til innretninger for laboratorieforsøk, og er ikke egnet for storskala-produksjon. Solceller med tynnfilm laget ved galvaniske utfellingsteknikker er derimot meget mindre kostba-re. Solceller fremstilt ved galvanisk utfelling er imidlertid beheftet med lav effektivitet. I f.eks. «Solar Cells with Improved EWciency Based on Electrodeposited Copper Indium Diselenide Thin Films», ADVANCED MATERIALS, vol. 6 nr. 5
(1994), Guillemoles m. fl., rapporteres det om solceller preparert ved galvanisk utfelling med effektiviteter i størrelsesorden 5,6%.
Det er følgelig et generelt formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av tynnfilm-solceller med høy kvalitet med Cu(ln,Ga)Se2.
Det er også et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe billige, tynnfilm-solceller av høy kvalitet som har høy omformingseffektivitet.
Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av metalliske Cu-ln-, Cu-Se-, Cu-ln-Se- og Cu-ln-Ga-Se-tynnfilmer som kan anvendes i solar- og ikkesolar-celler.
Det er nok et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for galvanisk utfelling av en galliumholdig metallisk forløperfilm for solceller.
For å oppnå de foregående og andre formål og fordeler i samsvar med for-målet med foreliggende oppfinnelse, som beskrevet her, innbefatter fremgangs-måten ifølge oppfinnelsen galvanisk utfelling av et lag av CuxlnyGazSen hvor 0<x^2, 0^y<2, 0<z<<>2 og 0<<>n<<>3, fortrinnsvis ved å bruke likestrøm i kombinasjon med vekselstrøm, fulgt av damppåføring av ytterligere kopper og selen eller indium og selen for å justerer den endelige sammensetning meget nær støkiometrisk Cu(ln,Ga)Se2. Denne unike to-trinns filmavsetnings-prosess gjør det mulig å avsette forløper-metallfilmer ved hjelp av billig galvanisk utfelling, og så justere ved å bruke den dyrere, men mer nøyaktige teknikk med fysisk dampavsetning for å bringe den endelige film inn i det ønskede støkiometriske område. Solceller kan så gjøres ferdig ved f.eks. avsetning i kjemisk bad (CBD) av CdS fulgt av påspruting av ZnO, og påføring av to-lags metallkontakter samt eventuelt antirefleksjons-belegg. En solcelle fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse har oppvist en effektivitet for innretningen på 9,44%.
Ytterligere formål, fordeler og nye trekk ved foreliggende oppfinnelse vil til dels bli gitt i følgende beskrivelse, og vil dels bli klare for fagfolk på området ved å studere den følgende beskrivelse og tegningene, hvor: Fig. 1 er en tverrsnitt-skisse av en CIGS-fotoelektrisk innretning reparert i henhold til foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er en tverrsnitt-skisse av det ledende sinkoksid-lag 28 som er vist på fig. 1; Fig. 3 er strøm/spenning-ytelsesdiagrammet for en CdS/CulnSe2-solcelle reparert i henhold til eksempel 3 i foreliggende oppfinnelse; og Fig. 4 er en kurve som viser relativ kvanteeffekt som funksjon av bølge-lengde for CdS/CulnSe2-solcelle ifølge eksempel 3.
Oppfinnelsen omfatter en hovedsakelig to-trinns prosess for fremstilling av CIGS-halvlederinnretninger i form av tynnfilm med høy kvalitet og lav pris som oppviser fotoelektriske karakteristikker og som spesielt kan tilpasses solcelle-anvendelser. I det første trinn blir en forløperfilm av CuxlnyGazSen hvor 0<<>x£2, 0£y£2, 0£z£2 og 0<n<3, galvanisk utfelt på et substrat slik som glass belagt med molybden. Det første trinn kan innbefatte en unik prosess og et bad for galvanisk utfelling av gallium samtidig med andre elementer, samt den unike bruk av vek-selstrøm i forbindelse med likestrøm.
Det annet trinn er fysisk dampavsetning av enten Cu+Se eller In+Se, enten alene eller i kombinasjon med Ga. I dette annet trinn blir sammensetningen av den totale film omhyggelig kontrollert slik at den resulterende tynnfilm er meget nær støkiometrisk Cu(ln,Ga)Se2. Begge disse trinn kan utføres på substrater som har store overflatearealer. Prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse gjør det føl-gelig mulig å fremstille solceller med stort areal og høy effektivitet på økonomisk måte.
Det vises nå til fig. 1 hvor en CdS/CIGS-fotoelektrisk innretning 10 innbefatter et substrat 12 som f.eks. kan være sodakalk-silisiumglass eller amorft 7059-glass. Substratet 12 innbefatter videre et bakre kontaktlag 14 av molybden, omkring 1-2 nm tykt. Molybdenet kan være avsatt ved å bruke likestrøms påspruting fra et roterende, sylindrisk magnetronelektrode (CMAG). For å forbedre adhesjo-nen mellom Mo-laget 14 og forløperfilmen som skal påføres, kan også et ytterligere adhesjonslag 16 av kopper avsettes, f.eks. ved galvanisk utfelling. Etter at Mo-laget 14 og eventuelt kopper-adhesjonslaget 16 er blitt avsatt, bør substratet av-fettes, f.eks. med propanol, og tørkes i strømmende nitrogengass.
En metallisk forløperfilm 18 blir så avsatt ved galvanisk utfelling. Forløper-filmen inneholder ett eller flere av elementene kopper-indium, gallium og selen. Galvanisk utfelling er vanligvis en mindre kostbar fremgangsmåte for avsetting av disse metallene enn dampavsetning. Det er imidlertid ikke mulig å styre forholde-ne mellom de avsatte metaller under galvanisk utfelling så nøyaktig som ønskelig. Følgelig oppviste tidligere CIGS-lag avsatt i sin helhet ved galvanisk utfelling, lav omformingseffektivitet. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det galvaniske utfellingstrinnet integrert med dampavsetningstrinnet som følger. Dette gjør det mulig å avsette forløpermetallet stort sett ved å bruke et økonomisk galvanisk utfellingstrinn, fulgt av et dampavsetningstrinn for omhyggelig å styre de endelige metallforhold. Dette resulterer i økonomisk produksjon og likevel høy effektivitet av den resulterende celle. Sammensetningen av metall-forløperfilmen 18 blir hovedsakelig be-tegnet som CuxlnyGazSe„ hvor 0£x£2, 0<y<2, 0Sz£2 og 0<<>n<3. Denne metalliske forløperfilmen 18 bør avsettes i en tykkelse på omkring 1-3 urn, hvor tykkelsen blir styrt ved hjelp av coulometriske målinger.
Det har vist seg at galvanisk utfelling av filmene ved bruk av en vekselspenning i tillegg til en likespenning gir forbedrede resultater. En vekselspenning forbedrer filmens morfologi. Det antas også at vekselspenningen forbedrer kjerne-dannelse (vekst) for tynnfilmen ved å tillate ytterligere kjernedannelses-senteret å bli frembrakt. For en fullstendig vandig pletteringsoppløsning er det anvendbare likespenningsområdet omkring 1-5 volt likespenning, med en foretrukket spenning på omkring 2 volt likespenning. Forbedrede resultater kan oppnås ved å overlagre en vekselspenning på 0,2-5,0 volt ved 1-100KHz, med foretrukne verdier på omkring 0,3-1,0 volt ved 10-30 KHz. En verdi på omkring 0,45 volt vekselspenning ved omkring 18,1 KHz viste seg å gi gode resultater. Pletteringsoppløsningen blir justert til en pH på omkring 1,0 til 4,0, og fortrinnsvis til omkring 1,4 til 2,4. Plette-ringsoppløsningen bør fortrinnsvis være ved omkring 10 °C til 80 °C, og fortrinnsvis ved omkring 24 °C. Tilsetting av en bærende elektrolytt til pletteringsbadet kan ytterligere øke pletteringsoppløsningens konduktivitet, noe som muliggjør en ytterligere økning i den galvaniske utfellingshastighet. Salter slik som NaCI, LiCI eller Na2S04 har vist seg å være egnede bærende elektrolytter for bruk sammen med visse utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse.
I fullstendig vandige løsninger begynner elektrolyse av vannmolekyler å skje i uønsket grad ved omkring 2-3 volt. Det resulterende O<2>"- og OH"-ioner kom-binerer med avsetningsmetall-ioner eller avsatt metall for å danne uønskede metalloksider og hydroksider på forløperfilmen 18. For å overvinne denne ulempe kan vannet i pletteringsoppløsningen enten delvis eller fullstendig erstattes av en eller flere organiske løsninger, slik som dimetylsylfoksid (DMSO). Ved å øke det organiske løsningsinnhold i den galvaniske utfellingsløsning kan det katodiske potensiale økes uten uakseptable økninger av metalloksid- og hydroksid-dannelseshastigheter. Det økte katodiske potensiale øker avsetningshastigheten av forløperfilmene. En ytterligere fordel er at økning av det katodiske potensiale øker avsetningshastigheten av gallium i forhold til avsetningshastigheten av andre avsatte metaller. Bruk av en løsning som inneholder en eller flere organiske løs-ningsmidler gjør det derfor mulig å velge det katodiske potensiale fra et bredere område for å oppnå en mer ønsket støkiometri for den as-avsatte forløperfilm 18. Når det benyttes et organisk løsningsmiddel, er det foretrukne katodiske potensiale omkring 3-10 volt likespenning og 0,2-5,0 volt vekselspenning ved omkring 1-100 KHz. Verdier på omkring 5 volt likespenning og 0,45 volt vekselspenning ved omkring 18,1 KHz viste seg å gi gode resultater.
Om ønsket kan en annen elektropletterings-løsning anvendes for å justere støkiometrien til den galvanisk utfelte film før dampavsetningsfasen. Et første galvanisk utfellingstrinn kan f.eks. frembringe en CIGS-forløperfilm med mindre gallium enn det som optimalt er ønsket. Selv om galliuminnholdet kan økes under dampavsetningsfasen, kan det være billigere å avsette en viss mengde gallium ved å bruke en annen galvanisk utfellingsløsning for å gjøre en grov støkiometrisk justering forut for den støkiometriske finjustering i et dampavsetningstrinn. Et annet potensielt motiv for å benytte en annen galvanisk utfellingsløsning er å oppnå en sammensetningsgradient i den avsatte film, som foreslått i US-patent nr. 4,335,266, til Michelsen m. fl., som herved inntas som referanse når det gjelder beskrivelsen av sammensetningsgraderte CIGS-tynnfilmer for solceller og andre anvendelser. Nok en annen måte å oppnå sammensetningsgradering under galvanisk utfelling, er å variere prosessparametere slik som katodisk potensiale, jonekonsentrasjoner, pH eller temperatur, etterhvert som den galvaniske utfelling forløper.
Flere eksempler på galvanisk utfelte metall-forløperfilmer fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse, er gitt. Disse eksemplene innbefatter In-Se, Cu-Se og Cu-ln-Se-forløperfilmer. For disse forløperfilmene bør Ga tilsettes for å heve energigapet. Ga kan tilføres ved hjelp av et separat galvanisk utfellingstrinn, selv om det fortrinnsvis blir tilført i dampavsetningstrinnet ved å fordampe gallium. Det er også gitt et eksempel på en ny oppløsning og en fremgangsmåte som gjør det mulig å avsette Ga galvanisk sammen med andre forløpermetaller, for å produse-re en Cu-ln-Ga-Se-forløperfilm som er galvanisk utfelt i et enkelt trinn. Oppløs-ningen innbefatter ioner av hvert av elementene kopper, indium, gallium og selen. Disse ionene kan leveres i form av oppløste metallsalter.
Etter at forløperfilmen 18 er blitt galvanisk avsatt, bør den renses. En egnet fremgangsmåte er å rense forløperfilmen med deionisert vann og tørke den i strømmende nitrogengass. Etter at forløperfilmen 18 er blitt renset, blir et ytterligere lag 20 av In+Se eller Cu+Se, enten alene eller i kombinasjon med gallium, avsatt ved fysisk dampavsetning for å justere den endelige filmsammensetning til de tilnærmede forhold Cu= 1-1,2: (ln,Ga)= 1-1,2: Se= 2-2,5, og spesielt til omkring 1:1:2. Ved å styre forholdet In/Ga kan energigapet mellom CdS og CIGS-lagene justeres til den optimale eller nesten optimale verdi. Et energigap på omkring 1,45 eV betraktes som optimalt for solenergi-omforming på jorden, og blir opp-nådd med et In/Ga-forhold på omkring 3:1. Substrat-temperaturen (forløperfilm-temperaturen) bør være 300 °C til 600 °C under PVD og fortrinnsvis omkring 550 °C.
Etter PVD (fysisk dampavsetning) bør filmen glødes. Gløding forbedrer filmens homogenitet og kvalitet. En CIGS-film av høy kvalitet er en som ikke oppviser en for stor mengde koppernoduler, porer eller vakanser i filmen som vil redusere omformingseffektiviteten. Gløding av filmene ved 250 °C til 500 °C
i våkum, etterfulgt av langsom avkjøling ved en hastighet på omkring 3 °C/min. for å unngå termisk sjokk, viste seg å gi gode resultater. Fordi selen håret meget høyere damptrykk enn både kopper, indium eller gallium, kan selen tapes fra filmen under høytemperatur-trinnene ved dampavsetning og gløding. For å kom-pensere dette kan atmosfæren under disse trinn inneholde et moderat overtrykk med selen. I den foretrukne utførelsesformen blir filmen selenisert ved en hastighet på 5-100 A/s under nedkjøling fra PVD-temperatur til glødetemperatur.
Straks CIGS-lagene 18 og 20 kollektivt er avsatt og glødet, blir et tynt lag 22 av n-type halvleder omfattende kadmiumsulfid deretter avsatt. CdS-laget 22 blir fortrinnsvis avsatt ved kjemisk badavsetning (CBD) til en tykkelse på omkring 200-1000 A. CBD-badet kan prepareres fra 0,08 gram CdS04l 2,5 gram tiourea og 27,5 gram NH4OH oppløst i 200 ml vann. Avsetningstemperaturen bør være omkring 40-80 °C.
Et lag 28 av ledende halvledermaterialer av n-type med bredt båndgap blir deretter avsatt. I den foretrukne utførelsesform omfatter laget 28 to sinkoksid-lag 24 og 26, som vist på fig. 2. Først blir sinkoksidlaget 24 avsatt med RF-påspruting ved omkring 0,62 watt/cm<2> i et argonplasma ved 10 millitorr trykk. Deretter blir sinkoksid-laget 26 som omfatter omkring 1-5 % AI203-dopet sinkoksid, også preparert ved å bruke RF-påspruting ved omkring 1,45 wqtt/cm<2> i argonplasma ved 10 millitorr trykk. I et eksempel på en utførelse var resistiviteten tii det første laget 50-200 ohm/cm<2> og resistiviteten til det annet lag var 15-20 ohm/cm<2>. Gjennom-slipningsevnen til det totalte ZnO-lag var 80-85%.
To-lags metallkontakter 30 kan så prepareres med et e-strålesystem eller andre teknikker. I et eksempel på en utførelsesform var et første metallkontakt-lag 500-1000 A tykt Ni, og det annet metallkontakt-lag var 1-3 jim tykt Al. Metallkon-taktene 30 vil hovedsakelig bli lagt ut i fine gitterlinjer over innretningens oppsam-lingsflate og forbundet med en passende strømoppsamlings-elektrode (ikke vist). Effektiviteten til den resulterende innretning kan økes ytterligere ved å tilsette et anti-refleksjonsbelegg 32, slik som et 600-1000 A tykt lag med MgF2 ved hjelp av en elektronstråle. En innretning preparert i henhold til eksempel 3 nedenfor, oppviste en omformingseffektivitet på 9,44%.
Eksempel 1
En metallisk forløperfilm av ln1.2Sei-3 ble galvanisk utfelt på glass-substrater belagt med et Mo- eller Mo/Cu-lag med tykkelse omkring 500 Å. Forløperfilmen ble avsatt ved bruke en galvanisk utfellingsløsning som inneholder 2,25 gram lnCI3 og 0,41 gram H2Se03 oppløst i 200 ml vann. Oppløsningens pH ble justert til mellom 1,4 og 2,4 ved å bruke fortynnet HCI (10 volum-%). Filmene ble avsatt ved å påtrykke en 2-5 volt likespenning i kombinasjon med en vekselspenning på 0,45 volt ved en frekvens på 18,1 KHz. Filmene var 1-3 ^m tykke og oppviste adhesjon til substratet.
Eksempel 2
En metallisk forløperfilm av Cui.2Sei-3 ble galvanisk utfelt på et substrat ved å anvende en galvanisk utfellingsløsning som inneholder 6,21 gram
Cu(N03)2 ■ 6H20 og 1,16 gram H2Se03 oppløst i 300 ml vann. pH ble justert til 1,4 og 2,4 ved å bruke fortynnet HCI (10 volum-%). Filmene ble avsatt ved å påtrykke en 2-5 volt likespenning i kombinasjon med en vekselspenning på 0,45 volt ved en frekvens på 18,1 KHz. De avsatte lag var 1-3 um tykke og klebet til substratet.
Eksempel 3
En metallisk forløperfilm av Cu-i.2lni-2Sei.3 ble galvanisk avsatt på et substrat ved å bruke en galvanisk utfellingsutløsning som inneholder 4,47 gram CuCI2, 5,67 gram lnCI3 og 3,39 gram H2SeS03 oppløst i 1050 ml vann. pH ble justert til mellom 1,4 og 2,4 ved å bruke fortynnet HCI (10 volum-%). Filmene ble avsatt ved å påtrykke en 2-5 volt likespenning i kombinasjon med en vekselspenning på 0,45 volt ved en frekvens på 18,1 KHz. De avsatte lag var 1-3 nm tykke og klebet til substratet. Den galvanisk avsatte film var litt indium-fattig. Indium ble så tilsatt ved dampavsetning for å justere det endelige innhold til omkring CulnSe2. CdS og ZnO ble tilsatt for å fullføre solcellen. Den resulterende solcelle ble eksponert for ASTM E892-87 global (1000 Wm"<2>) standard bestrålingsspekt-rum ved 25 °C. Ytelsesparameterne for den ferdige solcelle, som hadde et areal på 0,4285 cm<2>, ble målt til:
Fig. 3 er en IA/-plotting for innretningen. Fig. 4 er en plotting av den relative kvante-effektiviteten til anordningen. Innretningen inneholdt bare Cu-ln-Se, uten
noe gallium. Innretningen oppviste en effektivitet på 8,76% uten antireflekterende belegg, og 9,44% etter at et antireflekterende belegg var påført. Det antas at ved å tilsette gallium, kan effektiviteten til den resulterende celle forbedres til omkring fjorten prosent (14%).
Eksempel 4
En metallisk forløperfilm med Cui.2lni.2Gao,oi-iSei.3 ble galvanisk avsatt ved å bruke en oppløsning som inneholdt 1,12 gram Cu(N03)2 • 6H20, 12,0 gram lnCI3, 4,60 gram Ga(N03)3 ■ xH20 og 1,80 gram H2Se03 oppløst i 450 ml vann. Dette er ekvivalent med omkring 2,49 g/l Cu(N03)2 • 6H20, 26,7 g/l lnCI3,10,2 g/l Ga(N03)3 ■ xH20 og 4,0 g/l H2Se03 og omkring 0,0084, 0,12, 0,28 og 0,31 mol med kopper-, indium-, gallium- og selen-ioner, respektive. pH ble justert mellom 1,4 og 2,4 ved å bruke fortynnet HCI (10 volum-%). Filmene ble avsatt ved å påtrykke en 2-5 volt likespenning i kombinasjon med en vekselspenning på 0,45 volt ved en frekvens på 18,1 KHz. De avsatte lag hadde en tykkelse på 1-3 §j.m og klebet til substratet.
Eksempel 5
En metallisk forløperfilm av Cui-2lni-2Gao,oi-iSei.3 ble galvanisk avsatt ved å bruke en oppløsning som inneholdt 1,496 gram Cu(N03) - 5H20,14,929 gram lnCI3, 1,523 gram H2Se03 og 7,192 gram Ga(N03)3 oppløst i 450 ml DMSO. Filmene ble avsatt ved 25 °C og også ved 50 °C ved en påtrykket likespenning
på 5 volt.
Eksempel 6
En metallisk forløperfilm av Cui^ln^Gao.oi-iSei-s ble galvanisk avsatt ved å bruke en oppløsning som inneholdt 1,496 gram Cu(N03) • 5H20,14,929 gram lnCI3,1,523 gram H2Se03 og 7,192 gram Ga(N03)3 oppløst i en blanding av 400 ml DMSO og 50 ml vann. Filmene ble avsatt ved 25 °C, og også ved 50 °C ved en påtrykket likespenning på 5 volt.
Eksempel 7
En metallisk forløperfilm av Cu1.2lni.2Gao,oi.iSe1.3 ble galvanisk avsatt ved å bruke en oppløsning som inneholdt 1,496 gram Cu(N03) ■ 5H20, 14,929 gram lnCI3, 1,523 gram H2Se03 og 7,192 gram Ga(N03)3 og 10 gram Na2S04, samt 20 gram LiCI oppløst i en blanding av 400 ml DMSO og 50 ml vann. Filmene ble avsatt ved 25 °C, og også ved 50 °C ved en påtrykket vekselspenning på 5 volt.
Foreliggende oppfinnelse som er beskrevet ovenfor, kan være innbefattet i en rekke anvendelser, som f.eks. omforming av solenergi til elektrisk energi for kraftgenerering. Andre anvendelser innbefatter anordninger slik som solcelle-drevne kalkulatorer, batteriladere som f.eks. brukes ved nødtelefon-bokser på mo-torveier, fotoelektriske øyer, nattlige sikkerhetslys-aktivatorer, lysmålere for foto-grafiske og andre formål, o.l.
Selv om foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet i detalj med hensyn til de foretrukne utførelsesformer og tegninger og eksempler, skulle det være klart for fagfolk på området at forskjellige tilpasninger og modifikasjoner av foreliggende oppfinnelse kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Følgelig vil man forstå at den detaljerte beskrivelse og de vedføyde tegninger som er gitt ovenfor, ikke er ment å begrense bredden av foreliggende oppfinnelse, idet denne bare skal begrenses av de følgende krav og riktige legale ekvivalenter.
Claims (1)
1. Fremgangsmåte for å preparere en metallholdig tynnfilm, karakterisert ved galvanisk utfelling av et lag av CuxlnyGazSen, hvor 0£x£2, 0£y£2, 0^z<2 og 0<n<3, på et substrat, idet den galvaniske avsetning for-løper ved en likespenning på omkring 1-10 volt og en vekselspenning på omkring 0,2-5,0 volt ved 1-100 KHz overlag ret på likespenningen;
avsetning av en tilstrekkelig mengde med enten In+Se eller Cu+Se på laget av CuxlnyGazSe„ ved hjelp av dampavsetning for å tilveiebringe en tynnfilm av Cu(ln,Ga)Se2 på substratet, hvor tynnfilmen har støkiometriske forhold på omkring [1SCUS1.2]: [1£(ln,Ga)<<>1.2]: [2<<>Se<<>2.5].
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at
laget av av CuxlnyGazSen hvor 0sxs2, 0sy£2, 0szs2 og 0sns3, omfatter lni.2Sei.3.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at
laget av CuxlnyGazSen hvor 0£x£2, 0£yS2, 0£z£2 og 0£n£3, inneholder Cui-2Sei.3.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at
laget av CuxlnyGazSen hvor 0£x£2, 0<<>y<<>2, 0<<>z<<>2 og 0£n£3, omfatter Cui.2lni.2Sei.
3-
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at
laget av CuxlnyGazSen hvor 0<<>x<<>2, 0<y<2, 0<<>z<<>2 og 0sn<S3, omfatter Cui^ln^Gao.oi-iSeLs hvor 1<5x£2, 1<<>y<<>2, 0.01 <z<1 og 1<n£3
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at dampavsetningen omfatter fysisk dampavsetning.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,
karakterisert ved at den fysiske dampavsetning forløper ved en temperatur på omkring 550 °C.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at den galvaniske utfelling forløper i en vandig galvanisk utfellingsløsning, at likespenningen er omkring 1-5 volt og vekselspenningen er omkring 0,3-1,0 volt ved omkring 10-30 KHz.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,
karakterisert ved at likespenningen er omkring 2 volt og vekselspenningen er omkring 0,45 volt ved omkring 18,1 KHz.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at likespenningen er omkring 3-10 volt, og at den galvaniske utfelling forløper i en galvanisk utfellingsløsning som omfatter minst ett organisk løsemiddel, og at den galvaniske utfelling videre forløper ved en vekselspenning på omkring 0,2-5,0 volt ved omkring 1-100 KHz overlagret på likespenningen.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,
karakterisert ved at vekselspenningen er omkring 0,45 volt ved omkring 18,1 KHz.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at det galvaniske utfellingstrinn forløper i en galvanisk utfellingsløsning som omfatter minst en bæreelektrolytt for å heve konduktiviteten til den galvaniske utfellingsløsning og øke avsetningshastigheten av CuxlnyGazSen-laget.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14,
karakterisert ved at bæreelektrolytten omfatter minst en bestanddel valgt fra gruppen bestående av NaCI, LiCI, og Na2S04.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved: å avsette et CdS-lag på CuxlnyGazSen-filmen ved avsetning i et kjemisk bad; og å avsette et ZnO-lag på CdS-laget ved hjelp av RF-påspruting.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at den metallholdige tynnfilmen er en forløper-tynnfilm for en solcelle, og at det galvaniske utfellingstrinnet omfatter: galvanisk utfelling av en tynnfilm som innholder kopper, indium, gallium og selen på et substrat, idet den galvaniske utfelling forløper i en galvanisk utfellings-løsning som omfatter kopper, indium, gallium og selen-ioner.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17,
karakterisert ved at den galvaniske utfellingsløsning omfatter kopper, indium, gallium og selen-ioner ved konsentrasjoner på henholdsvis omkring 0,0084, 0,12, 028 og 0,31 mol.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18,
karakterisert ved at den galvaniske utfellingsløsning omfatter omkring 2,49 g/l Cu(N03)2 • 6H20, 26,7 g/l lnCI3,10,2 g/l Ga(N03)3 og 4,0 g/l H2Se03.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 17,
karakterisert ved at den galvaniske utfellingsløsning har en pH på omkring 1,0-4,0.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 17,
karakterisert ved at den galvaniske utfelling forløper ved en likespenning på 1-10 volt.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 21,
karakterisert ved at den galvaniske utfelling forløper ved en vekselspenning på omkring 0,2-5,0 volt ved en frekvens på omkring 1-100 KHz.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 22,
karakterisert ved at vekselspenningen er omkring 0,45 volt ved en frekvens på omkring 18,1 KHz.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 17,
karakterisert ved at den galvaniske utfellingsløsning videre omfatter minst ett organisk løsemiddel, og at den galvaniske utfelling forløper ved en likespenning på omkring 3-10 volt.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at den metallholdige tynnfilmen er en forløper-tynnfilm foren solcelle, og at det galvaniske utfellingstrinnet omfatter: galvanisk utfelling av en metallisk forløperfilm på et substrat ved å bruke en likespenning i kombinasjon med en vekselspenning på omkring 0,1-5,0 volt.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 25,
karakterisert ved at vekselspenningen er omkring 0,3-1,0 volt ved omkring 10-30 KHz.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 26,
karakterisert ved at vekselspenningen er omkring 0,45 volt ved omkring 18,1 KHz.
28. Anordning karakterisert ved: en solcelle fremstilt av en metallisk tynnfilm preparert i henhold til frem-gangsmåten i krav 1, hvor solcellen produserer et elektrisk potensiale når den eksponeres for lys; en elektrisk krets som utnytter solcellens elektriske potensiale.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/571,150 US5730852A (en) | 1995-09-25 | 1995-12-12 | Preparation of cuxinygazsen (X=0-2, Y=0-2, Z=0-2, N=0-3) precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells |
PCT/US1996/019614 WO1997022152A1 (en) | 1995-12-12 | 1996-12-11 | PREPARATION OF CuxInyGazSen (x=0-2, y=0-2, z=0-2, n=0-3) PRECURSOR FILMS BY ELECTRODEPOSITION FOR FABRICATING HIGH EFFICIENCY SOLAR CELLS |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO982699D0 NO982699D0 (no) | 1998-06-11 |
NO982699L NO982699L (no) | 1998-08-11 |
NO320118B1 true NO320118B1 (no) | 2005-10-31 |
Family
ID=24282508
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19982699A NO320118B1 (no) | 1995-12-12 | 1998-06-11 | Preparering av forloper-filmer av Cu<N>x</N>In<N>y</N>Ga<N>z</N>Se<N>n</N> hvor 0<=x<=2, 0<=y<=2, 0<=z<=2, 0<=n<=2 ved galvanisk utfelling for a fremstille solceller med hoy virkningsgrad |
NO20052210A NO20052210D0 (no) | 1995-12-12 | 2005-05-04 | Preparering av forloper-filmer av CuxlnyGaZSen(X=0-2, y=0-2, z=0-2, n=0-3ved galvanisk utfelling for a fremstille solceller med hoy virkningsgrad |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20052210A NO20052210D0 (no) | 1995-12-12 | 2005-05-04 | Preparering av forloper-filmer av CuxlnyGaZSen(X=0-2, y=0-2, z=0-2, n=0-3ved galvanisk utfelling for a fremstille solceller med hoy virkningsgrad |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US5730852A (no) |
EP (1) | EP0956600B1 (no) |
JP (1) | JP3753739B2 (no) |
KR (1) | KR19990071500A (no) |
CN (1) | CN1155111C (no) |
AU (1) | AU705545B2 (no) |
BR (1) | BR9612022A (no) |
CA (1) | CA2239786C (no) |
DE (1) | DE69621467T2 (no) |
HK (1) | HK1023849A1 (no) |
IL (1) | IL124750A0 (no) |
NO (2) | NO320118B1 (no) |
SA (1) | SA98190373B1 (no) |
WO (1) | WO1997022152A1 (no) |
Families Citing this family (156)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE508676C2 (sv) * | 1994-10-21 | 1998-10-26 | Nordic Solar Energy Ab | Förfarande för framställning av tunnfilmssolceller |
US5918111A (en) * | 1995-03-15 | 1999-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing chalcopyrite semiconductor thin films |
US5730852A (en) * | 1995-09-25 | 1998-03-24 | Davis, Joseph & Negley | Preparation of cuxinygazsen (X=0-2, Y=0-2, Z=0-2, N=0-3) precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells |
AU6786998A (en) * | 1997-04-21 | 1998-11-13 | Davis, Joseph & Negley | Preparation of copper-indium-gallium-diselenide precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells |
US6258620B1 (en) * | 1997-10-15 | 2001-07-10 | University Of South Florida | Method of manufacturing CIGS photovoltaic devices |
CN1087872C (zh) * | 1998-01-16 | 2002-07-17 | 中国地质大学(北京) | 制备CuInSe2半导体薄膜的溶胶-凝胶-Se化工艺 |
US6127202A (en) * | 1998-07-02 | 2000-10-03 | International Solar Electronic Technology, Inc. | Oxide-based method of making compound semiconductor films and making related electronic devices |
JP2000091603A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池 |
JP2000091601A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-31 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池 |
US6323417B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-11-27 | Lockheed Martin Corporation | Method of making I-III-VI semiconductor materials for use in photovoltaic cells |
JP3089407B2 (ja) * | 1998-10-09 | 2000-09-18 | 工業技術院長 | 太陽電池薄膜の作製方法 |
US6409907B1 (en) * | 1999-02-11 | 2002-06-25 | Lucent Technologies Inc. | Electrochemical process for fabricating article exhibiting substantial three-dimensional order and resultant article |
AU2249201A (en) | 1999-11-16 | 2001-05-30 | Midwest Research Institute | A novel processing approach towards the formation of thin-film Cu(In,Ga)Se2 |
US6551483B1 (en) * | 2000-02-29 | 2003-04-22 | Novellus Systems, Inc. | Method for potential controlled electroplating of fine patterns on semiconductor wafers |
US7211175B1 (en) | 2000-02-29 | 2007-05-01 | Novellus Systems, Inc. | Method and apparatus for potential controlled electroplating of fine patterns on semiconductor wafers |
US20020189665A1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-12-19 | Davis, Joseph & Negley | Preparation of CIGS-based solar cells using a buffered electrodeposition bath |
DE20021644U1 (de) * | 2000-12-20 | 2002-05-02 | ALANOD Aluminium-Veredlung GmbH & Co.KG, 58256 Ennepetal | Solarkollektorelement |
FR2820241B1 (fr) * | 2001-01-31 | 2003-09-19 | Saint Gobain | Substrat transparent muni d'une electrode |
US20040131792A1 (en) * | 2001-03-22 | 2004-07-08 | Bhattacharya Raghu N. | Electroless deposition of cu-in-ga-se film |
US6537846B2 (en) | 2001-03-30 | 2003-03-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Substrate bonding using a selenidation reaction |
US7053294B2 (en) * | 2001-07-13 | 2006-05-30 | Midwest Research Institute | Thin-film solar cell fabricated on a flexible metallic substrate |
US6559372B2 (en) * | 2001-09-20 | 2003-05-06 | Heliovolt Corporation | Photovoltaic devices and compositions for use therein |
US6736986B2 (en) | 2001-09-20 | 2004-05-18 | Heliovolt Corporation | Chemical synthesis of layers, coatings or films using surfactants |
US6881647B2 (en) | 2001-09-20 | 2005-04-19 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using templates |
WO2003026028A2 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-27 | Heliovolt Corporation | Apparatus for the synthesis of layers, coatings or films |
US6787012B2 (en) | 2001-09-20 | 2004-09-07 | Helio Volt Corp | Apparatus for the synthesis of layers, coatings or films |
US6500733B1 (en) | 2001-09-20 | 2002-12-31 | Heliovolt Corporation | Synthesis of layers, coatings or films using precursor layer exerted pressure containment |
US7371467B2 (en) * | 2002-01-08 | 2008-05-13 | Applied Materials, Inc. | Process chamber component having electroplated yttrium containing coating |
WO2003105238A1 (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Polycrystalline thin-film solar cells |
AU2003275239A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-23 | Miasole | Manufacturing apparatus and method for large-scale production of thin-film solar cells |
WO2005006393A2 (en) * | 2003-05-27 | 2005-01-20 | Triton Systems, Inc. | Pinhold porosity free insulating films on flexible metallic substrates for thin film applications |
KR100495924B1 (ko) * | 2003-07-26 | 2005-06-16 | (주)인솔라텍 | 태양전지 흡수층의 제조 방법 |
DE50305977D1 (de) * | 2003-12-22 | 2007-01-25 | Scheuten Glasgroep Bv | Verfahren zur Behandlung von Pulverkörner |
US7663057B2 (en) * | 2004-02-19 | 2010-02-16 | Nanosolar, Inc. | Solution-based fabrication of photovoltaic cell |
US7605328B2 (en) * | 2004-02-19 | 2009-10-20 | Nanosolar, Inc. | Photovoltaic thin-film cell produced from metallic blend using high-temperature printing |
US7700464B2 (en) * | 2004-02-19 | 2010-04-20 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from nanoflake particles |
US8309163B2 (en) * | 2004-02-19 | 2012-11-13 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer by use of chalcogen-containing vapor and inter-metallic material |
US20070163641A1 (en) * | 2004-02-19 | 2007-07-19 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from inter-metallic nanoflake particles |
US7604843B1 (en) | 2005-03-16 | 2009-10-20 | Nanosolar, Inc. | Metallic dispersion |
US20070163639A1 (en) * | 2004-02-19 | 2007-07-19 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from microflake particles |
US8846141B1 (en) | 2004-02-19 | 2014-09-30 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from microflake particles |
US8372734B2 (en) * | 2004-02-19 | 2013-02-12 | Nanosolar, Inc | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from chalcogenide nanoflake particles |
US8623448B2 (en) * | 2004-02-19 | 2014-01-07 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from chalcogenide microflake particles |
US7306823B2 (en) * | 2004-09-18 | 2007-12-11 | Nanosolar, Inc. | Coated nanoparticles and quantum dots for solution-based fabrication of photovoltaic cells |
US20070163642A1 (en) * | 2004-02-19 | 2007-07-19 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from inter-metallic microflake articles |
US8329501B1 (en) | 2004-02-19 | 2012-12-11 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer from inter-metallic microflake particles |
US20060060237A1 (en) * | 2004-09-18 | 2006-03-23 | Nanosolar, Inc. | Formation of solar cells on foil substrates |
US20070169809A1 (en) * | 2004-02-19 | 2007-07-26 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer by use of low-melting chalcogenides |
JP5259178B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2013-08-07 | ソロパワー、インコーポレイテッド | 太陽電池製造のための半導体の薄層を堆積する方法および装置 |
US7736940B2 (en) * | 2004-03-15 | 2010-06-15 | Solopower, Inc. | Technique and apparatus for depositing layers of semiconductors for solar cell and module fabrication |
US7611573B2 (en) * | 2004-04-02 | 2009-11-03 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | ZnS/Zn(O,OH)S-based buffer layer deposition for solar cells |
CH697007A5 (fr) * | 2004-05-03 | 2008-03-14 | Solaronix Sa | Procédé pour produire un composé chalcopyrite en couche mince. |
US7838868B2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-11-23 | Nanosolar, Inc. | Optoelectronic architecture having compound conducting substrate |
US20090032108A1 (en) * | 2007-03-30 | 2009-02-05 | Craig Leidholm | Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates |
US7732229B2 (en) * | 2004-09-18 | 2010-06-08 | Nanosolar, Inc. | Formation of solar cells with conductive barrier layers and foil substrates |
US8541048B1 (en) | 2004-09-18 | 2013-09-24 | Nanosolar, Inc. | Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates |
US8927315B1 (en) | 2005-01-20 | 2015-01-06 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | High-throughput assembly of series interconnected solar cells |
US7582506B2 (en) * | 2005-03-15 | 2009-09-01 | Solopower, Inc. | Precursor containing copper indium and gallium for selenide (sulfide) compound formation |
FR2886460B1 (fr) * | 2005-05-25 | 2007-08-24 | Electricite De France | Sulfurisation et selenisation de couches de cigs electrodepose par recuit thermique |
CN101263588B (zh) * | 2005-06-24 | 2013-03-20 | 科纳卡技术股份有限公司 | 制备电极的方法 |
KR20080050388A (ko) * | 2005-07-12 | 2008-06-05 | 코나르카 테크놀로지, 인코포레이티드 | 광전지의 전달 방법 |
WO2007011742A2 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-25 | Konarka Technologies, Inc. | Cigs photovoltaic cells |
KR100850000B1 (ko) * | 2005-09-06 | 2008-08-01 | 주식회사 엘지화학 | 태양전지 흡수층의 제조방법 |
WO2007041650A1 (en) * | 2005-10-03 | 2007-04-12 | Davis, Joseph And Negley | Single bath electrodeposited cu(in,ga)se2 thin films useful as photovoltaic devices |
US20070151862A1 (en) * | 2005-10-03 | 2007-07-05 | Dobson Kevin D | Post deposition treatments of electrodeposited cuinse2-based thin films |
US20070079866A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Applied Materials, Inc. | System and method for making an improved thin film solar cell interconnect |
US20070093006A1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-04-26 | Basol Bulent M | Technique For Preparing Precursor Films And Compound Layers For Thin Film Solar Cell Fabrication And Apparatus Corresponding Thereto |
US7713773B2 (en) * | 2005-11-02 | 2010-05-11 | Solopower, Inc. | Contact layers for thin film solar cells employing group IBIIIAVIA compound absorbers |
US7442413B2 (en) * | 2005-11-18 | 2008-10-28 | Daystar Technologies, Inc. | Methods and apparatus for treating a work piece with a vaporous element |
WO2007070880A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | University Of Delaware | Post-deposition treatments of electrodeposited cu(in-ga)se2-based thin films |
EP2239782B1 (en) | 2005-12-21 | 2012-08-22 | Saint-Gobain Glass France | Thin-Film photovoltaic device |
US7507321B2 (en) * | 2006-01-06 | 2009-03-24 | Solopower, Inc. | Efficient gallium thin film electroplating methods and chemistries |
US20070160763A1 (en) | 2006-01-12 | 2007-07-12 | Stanbery Billy J | Methods of making controlled segregated phase domain structures |
US7767904B2 (en) | 2006-01-12 | 2010-08-03 | Heliovolt Corporation | Compositions including controlled segregated phase domain structures |
US8084685B2 (en) * | 2006-01-12 | 2011-12-27 | Heliovolt Corporation | Apparatus for making controlled segregated phase domain structures |
CN100465351C (zh) * | 2006-03-02 | 2009-03-04 | 桂林工学院 | 一种太阳能电池薄膜材料的电化学沉积制备工艺 |
US20070215197A1 (en) * | 2006-03-18 | 2007-09-20 | Benyamin Buller | Elongated photovoltaic cells in casings |
CN101454486B (zh) * | 2006-04-04 | 2013-03-13 | 索罗能源公司 | 用于卷绕处理光电薄膜的组分控制 |
US20070227633A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-04 | Basol Bulent M | Composition control for roll-to-roll processed photovoltaic films |
RU2435874C2 (ru) | 2006-04-14 | 2011-12-10 | СИЛИКА ТЕК, ЭлЭлСи | Установка плазменного осаждения и способ изготовления солнечных элементов |
EP2037006B9 (en) * | 2006-05-24 | 2012-02-15 | ATOTECH Deutschland GmbH | Metal plating composition and method for the deposition of Copper-Zinc-Tin suitable for manufacturing thin film solar cell |
US20080023059A1 (en) * | 2006-07-25 | 2008-01-31 | Basol Bulent M | Tandem solar cell structures and methods of manufacturing same |
JP5246839B2 (ja) * | 2006-08-24 | 2013-07-24 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 半導体薄膜の製造方法、半導体薄膜の製造装置、光電変換素子の製造方法及び光電変換素子 |
US8334450B2 (en) * | 2006-09-04 | 2012-12-18 | Micallef Joseph A | Seebeck solar cell |
US8066865B2 (en) * | 2008-05-19 | 2011-11-29 | Solopower, Inc. | Electroplating methods and chemistries for deposition of group IIIA-group via thin films |
US7892413B2 (en) * | 2006-09-27 | 2011-02-22 | Solopower, Inc. | Electroplating methods and chemistries for deposition of copper-indium-gallium containing thin films |
US20090183675A1 (en) * | 2006-10-13 | 2009-07-23 | Mustafa Pinarbasi | Reactor to form solar cell absorbers |
US20080175993A1 (en) * | 2006-10-13 | 2008-07-24 | Jalal Ashjaee | Reel-to-reel reaction of a precursor film to form solar cell absorber |
US20100139557A1 (en) * | 2006-10-13 | 2010-06-10 | Solopower, Inc. | Reactor to form solar cell absorbers in roll-to-roll fashion |
US20090050208A1 (en) * | 2006-10-19 | 2009-02-26 | Basol Bulent M | Method and structures for controlling the group iiia material profile through a group ibiiiavia compound layer |
US20080169025A1 (en) * | 2006-12-08 | 2008-07-17 | Basol Bulent M | Doping techniques for group ibiiiavia compound layers |
DE102007003554A1 (de) * | 2007-01-24 | 2008-07-31 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Leistungsverbesserung von Nickelelektroden |
US8034317B2 (en) | 2007-06-18 | 2011-10-11 | Heliovolt Corporation | Assemblies of anisotropic nanoparticles |
US20090013292A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Mentor Graphics Corporation | Context dependent timing analysis and prediction |
JP2011503847A (ja) | 2007-11-02 | 2011-01-27 | ワコンダ テクノロジーズ, インコーポレイテッド | 結晶質薄膜光起電力構造およびその形成方法 |
JP4620105B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2011-01-26 | 昭和シェル石油株式会社 | Cis系薄膜太陽電池の光吸収層の製造方法 |
US20120003786A1 (en) * | 2007-12-07 | 2012-01-05 | Serdar Aksu | Electroplating methods and chemistries for cigs precursor stacks with conductive selenide bottom layer |
US20100140098A1 (en) * | 2008-05-15 | 2010-06-10 | Solopower, Inc. | Selenium containing electrodeposition solution and methods |
US8409418B2 (en) * | 2009-02-06 | 2013-04-02 | Solopower, Inc. | Enhanced plating chemistries and methods for preparation of group IBIIIAVIA thin film solar cell absorbers |
US8425753B2 (en) * | 2008-05-19 | 2013-04-23 | Solopower, Inc. | Electroplating methods and chemistries for deposition of copper-indium-gallium containing thin films |
CN101903567A (zh) * | 2007-12-21 | 2010-12-01 | 关西涂料株式会社 | 表面处理的金属基材的制造方法和通过所述制造方法获得的表面处理的金属基材,以及金属基材的处理方法和通过所述方法处理的金属基材 |
CN101471394A (zh) * | 2007-12-29 | 2009-07-01 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 铜铟镓硫硒薄膜太阳电池光吸收层的制备方法 |
US20090235987A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Epv Solar, Inc. | Chemical Treatments to Enhance Photovoltaic Performance of CIGS |
US20090272422A1 (en) * | 2008-04-27 | 2009-11-05 | Delin Li | Solar Cell Design and Methods of Manufacture |
US20090283411A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Serdar Aksu | Selenium electroplating chemistries and methods |
US20100226629A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-09-09 | Solopower, Inc. | Roll-to-roll processing and tools for thin film solar cell manufacturing |
US20100059385A1 (en) * | 2008-09-06 | 2010-03-11 | Delin Li | Methods for fabricating thin film solar cells |
KR101069109B1 (ko) * | 2008-10-28 | 2011-09-30 | 재단법인대구경북과학기술원 | 박막 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
CN101740660B (zh) * | 2008-11-17 | 2011-08-17 | 北京华仁合创太阳能科技有限责任公司 | 铜铟镓硒太阳能电池、其吸收层薄膜及该薄膜的制备方法、设备 |
CN101771099B (zh) * | 2008-12-30 | 2011-08-17 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种铜铟镓硒半导体薄膜的制备方法 |
CN101475315B (zh) * | 2009-02-03 | 2011-08-17 | 泉州创辉光伏太阳能有限公司 | 黄铜矿类铜铟镓的硒化物或硫化物半导体薄膜材料的制备方法 |
AU2010211053A1 (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-12 | Heliovolt Corporation | Method of forming an indium-containing transparent conductive oxide film, metal targets used in the method and photovoltaic devices utilizing said films |
US20100213073A1 (en) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | International Business Machines Corporation | Bath for electroplating a i-iii-vi compound, use thereof and structures containing same |
DE102009013904A1 (de) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Clariant International Limited | Solarzellen mit einer Verkapselungsschicht auf Basis von Polysilazan |
KR20110138259A (ko) * | 2009-03-25 | 2011-12-26 | 비코 인스트루먼츠 인코포레이티드 | 고증기압재료의 증착 |
US8247243B2 (en) * | 2009-05-22 | 2012-08-21 | Nanosolar, Inc. | Solar cell interconnection |
TW201042065A (en) * | 2009-05-22 | 2010-12-01 | Ind Tech Res Inst | Methods for fabricating copper indium gallium diselenide (CIGS) compound thin films |
EP2435248A2 (en) | 2009-05-26 | 2012-04-04 | Purdue Research Foundation | Thin films for photovoltaic cells |
KR20100130008A (ko) * | 2009-06-02 | 2010-12-10 | 삼성전자주식회사 | 태양 전지 구조체 |
US20100310770A1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Baosheng Sang | Process for synthesizing a thin film or composition layer via non-contact pressure containment |
AU2010279659A1 (en) * | 2009-08-04 | 2012-03-01 | Precursor Energetics, Inc. | Methods for photovoltaic absorbers with controlled stoichiometry |
KR20120043050A (ko) * | 2009-08-04 | 2012-05-03 | 프리커서 에너제틱스, 인코퍼레이티드. | Caigas 알루미늄-함유 광기전체를 위한 중합체성 전구체 |
EP2462149A2 (en) * | 2009-08-04 | 2012-06-13 | Precursor Energetics, Inc. | Polymeric precursors for cis and cigs photovoltaics |
US8067262B2 (en) * | 2009-08-04 | 2011-11-29 | Precursor Energetics, Inc. | Polymeric precursors for CAIGS silver-containing photovoltaics |
TW201106488A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-16 | Jenn Feng New Energy Co Ltd | A non-vacuum coating method for absorption layer of solar cell |
CA2773709C (en) * | 2009-09-08 | 2016-02-23 | The University Of Western Ontario | Electrochemical method of producing copper indium gallium diselenide (cigs) solar cells |
US8256621B2 (en) * | 2009-09-11 | 2012-09-04 | Pro-Pak Industries, Inc. | Load tray and method for unitizing a palletized load |
US20110226323A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-09-22 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Use of thermally stable, flexible inorganic substrate for photovoltaics |
WO2011084171A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-07-14 | Precursor Energetics, Inc. | Molecular precursors for optoelectronics |
WO2011075561A1 (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Solopower, Inc. | Plating chemistries of group ib /iiia / via thin film solar absorbers |
CN201635286U (zh) * | 2009-12-24 | 2010-11-17 | 四会市维力有限公司 | 搪瓷太阳能建筑墙板 |
US8021641B2 (en) * | 2010-02-04 | 2011-09-20 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods of making copper selenium precursor compositions with a targeted copper selenide content and precursor compositions and thin films resulting therefrom |
KR101114685B1 (ko) | 2010-02-08 | 2012-04-17 | 영남대학교 산학협력단 | 연속흐름반응법을 이용한 화합물 태양전지용 CuInS2 박막의 제조방법 |
TWI411121B (zh) * | 2010-03-11 | 2013-10-01 | Ind Tech Res Inst | 光吸收層之製造方法及應用其之太陽能電池結構 |
FR2957365B1 (fr) * | 2010-03-11 | 2012-04-27 | Electricite De France | Procede de preparation d'une couche mince d'absorbeur pour cellules photovoltaiques |
WO2011146115A1 (en) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Heliovolt Corporation | Liquid precursor for deposition of copper selenide and method of preparing the same |
US8304272B2 (en) | 2010-07-02 | 2012-11-06 | International Business Machines Corporation | Germanium photodetector |
WO2012023973A2 (en) | 2010-08-16 | 2012-02-23 | Heliovolt Corporation | Liquid precursor for deposition of indium selenide and method of preparing the same |
US8545689B2 (en) | 2010-09-02 | 2013-10-01 | International Business Machines Corporation | Gallium electrodeposition processes and chemistries |
US20120055612A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | International Business Machines Corporation | Electrodeposition methods of gallium and gallium alloy films and related photovoltaic structures |
US20120073637A1 (en) | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Precursor Energetics, Inc. | Deposition processes and photovoltaic devices with compositional gradients |
JP2012079997A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Kobe Steel Ltd | 化合物半導体薄膜太陽電池用光吸収層の製造方法、およびIn−Cu合金スパッタリングターゲット |
US8563354B1 (en) | 2010-10-05 | 2013-10-22 | University Of South Florida | Advanced 2-step, solid source deposition approach to the manufacture of CIGS solar modules |
WO2012173675A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Precursor Energetics, Inc. | Deposition processes for photovoltaics |
CN102268702A (zh) * | 2011-07-07 | 2011-12-07 | 中南大学 | 铜铟镓硒薄膜的光电化学沉积制备法 |
GB2493022B (en) | 2011-07-21 | 2014-04-23 | Ilika Technologies Ltd | Vapour deposition process for the preparation of a phosphate compound |
GB2493020B (en) * | 2011-07-21 | 2014-04-23 | Ilika Technologies Ltd | Vapour deposition process for the preparation of a chemical compound |
US8466001B1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-18 | Intermolecular, Inc. | Low-cost solution approach to deposit selenium and sulfur for Cu(In,Ga)(Se,S)2 formation |
US9018032B2 (en) * | 2012-04-13 | 2015-04-28 | Tsmc Solar Ltd. | CIGS solar cell structure and method for fabricating the same |
US9105797B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-08-11 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Liquid precursor inks for deposition of In—Se, Ga—Se and In—Ga—Se |
GB201400274D0 (en) | 2014-01-08 | 2014-02-26 | Ilika Technologies Ltd | Vapour deposition method for preparing amorphous lithium-containing compounds |
GB201400276D0 (en) | 2014-01-08 | 2014-02-26 | Ilika Technologies Ltd | Vapour deposition method for fabricating lithium-containing thin film layered structures |
GB201400277D0 (en) * | 2014-01-08 | 2014-02-26 | Ilika Technologies Ltd | Vapour deposition method for preparing crystalline lithium-containing compounds |
US20180254363A1 (en) * | 2015-08-31 | 2018-09-06 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Semiconductor devices having matrix-embedded nano-structured materials |
EP3472881B1 (en) | 2016-06-15 | 2023-10-11 | Ilika Technologies Limited | Lithium borosilicate glass as electrolyte and electrode protective layer |
GB201814039D0 (en) | 2018-08-29 | 2018-10-10 | Ilika Tech Ltd | Method |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3530053A (en) * | 1968-01-11 | 1970-09-22 | Bell Telephone Labor Inc | Method of preparing a cadmium sulfide thin film from an aqueous solution |
US3978510A (en) * | 1974-07-29 | 1976-08-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Heterojunction photovoltaic devices employing i-iii-vi compounds |
US4256544A (en) * | 1980-04-04 | 1981-03-17 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method of making metal-chalcogenide photosensitive devices |
US4335266A (en) * | 1980-12-31 | 1982-06-15 | The Boeing Company | Methods for forming thin-film heterojunction solar cells from I-III-VI.sub.2 |
US4392451A (en) * | 1980-12-31 | 1983-07-12 | The Boeing Company | Apparatus for forming thin-film heterojunction solar cells employing materials selected from the class of I-III-VI2 chalcopyrite compounds |
US4376016A (en) * | 1981-11-16 | 1983-03-08 | Tdc Technology Development Corporation | Baths for electrodeposition of metal chalconide films |
US4581108A (en) * | 1984-01-06 | 1986-04-08 | Atlantic Richfield Company | Process of forming a compound semiconductive material |
US4611091A (en) * | 1984-12-06 | 1986-09-09 | Atlantic Richfield Company | CuInSe2 thin film solar cell with thin CdS and transparent window layer |
US4798660A (en) * | 1985-07-16 | 1989-01-17 | Atlantic Richfield Company | Method for forming Cu In Se2 films |
US5045409A (en) * | 1987-11-27 | 1991-09-03 | Atlantic Richfield Company | Process for making thin film solar cell |
US5221660A (en) * | 1987-12-25 | 1993-06-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor substrate having a superconducting thin film |
US4915745A (en) * | 1988-09-22 | 1990-04-10 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell and method of making |
US5112410A (en) * | 1989-06-27 | 1992-05-12 | The Boeing Company | Cadmium zinc sulfide by solution growth |
US5436204A (en) * | 1993-04-12 | 1995-07-25 | Midwest Research Institute | Recrystallization method to selenization of thin-film Cu(In,Ga)Se2 for semiconductor device applications |
US5441897A (en) * | 1993-04-12 | 1995-08-15 | Midwest Research Institute | Method of fabricating high-efficiency Cu(In,Ga)(SeS)2 thin films for solar cells |
US5356839A (en) * | 1993-04-12 | 1994-10-18 | Midwest Research Institute | Enhanced quality thin film Cu(In,Ga)Se2 for semiconductor device applications by vapor-phase recrystallization |
US5730852A (en) * | 1995-09-25 | 1998-03-24 | Davis, Joseph & Negley | Preparation of cuxinygazsen (X=0-2, Y=0-2, Z=0-2, N=0-3) precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells |
-
1995
- 1995-12-12 US US08/571,150 patent/US5730852A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-12-11 IL IL12475096A patent/IL124750A0/xx unknown
- 1996-12-11 KR KR1019980703772A patent/KR19990071500A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-12-11 JP JP51921397A patent/JP3753739B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-11 DE DE69621467T patent/DE69621467T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-11 CA CA002239786A patent/CA2239786C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-11 BR BR9612022A patent/BR9612022A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-12-11 AU AU12849/97A patent/AU705545B2/en not_active Ceased
- 1996-12-11 CN CNB961990082A patent/CN1155111C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-11 WO PCT/US1996/019614 patent/WO1997022152A1/en active IP Right Grant
- 1996-12-11 EP EP96943667A patent/EP0956600B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-06-05 US US08/870,081 patent/US5871630A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-26 US US08/979,358 patent/US5804054A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-06-11 NO NO19982699A patent/NO320118B1/no unknown
- 1998-08-02 SA SA98190373A patent/SA98190373B1/ar unknown
-
2000
- 2000-05-16 HK HK00102887A patent/HK1023849A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-05-04 NO NO20052210A patent/NO20052210D0/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SA98190373B1 (ar) | 2006-09-25 |
US5730852A (en) | 1998-03-24 |
CA2239786A1 (en) | 1997-06-19 |
JP3753739B2 (ja) | 2006-03-08 |
US5871630A (en) | 1999-02-16 |
NO982699D0 (no) | 1998-06-11 |
JP2000501232A (ja) | 2000-02-02 |
KR19990071500A (ko) | 1999-09-27 |
HK1023849A1 (en) | 2000-09-22 |
EP0956600B1 (en) | 2002-05-29 |
NO982699L (no) | 1998-08-11 |
AU705545B2 (en) | 1999-05-27 |
MX9804620A (es) | 1998-10-31 |
CN1155111C (zh) | 2004-06-23 |
US5804054A (en) | 1998-09-08 |
EP0956600A1 (en) | 1999-11-17 |
BR9612022A (pt) | 1999-06-15 |
IL124750A0 (en) | 1999-01-26 |
EP0956600A4 (no) | 1999-11-17 |
CN1204419A (zh) | 1999-01-06 |
NO20052210D0 (no) | 2005-05-04 |
WO1997022152A1 (en) | 1997-06-19 |
NO20052210L (no) | 1998-08-11 |
AU1284997A (en) | 1997-07-03 |
DE69621467T2 (de) | 2002-11-07 |
DE69621467D1 (de) | 2002-07-04 |
CA2239786C (en) | 2006-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO320118B1 (no) | Preparering av forloper-filmer av Cu<N>x</N>In<N>y</N>Ga<N>z</N>Se<N>n</N> hvor 0<=x<=2, 0<=y<=2, 0<=z<=2, 0<=n<=2 ved galvanisk utfelling for a fremstille solceller med hoy virkningsgrad | |
US8425739B1 (en) | In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials | |
Kemell et al. | Thin film deposition methods for CuInSe 2 solar cells | |
US8008112B1 (en) | Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method | |
US8008110B1 (en) | Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method | |
US7560641B2 (en) | Thin film solar cell configuration and fabrication method | |
US7824947B2 (en) | Method to improve flexible foil substrate for thin film solar cell applications | |
US20120018828A1 (en) | Sodium Sputtering Doping Method for Large Scale CIGS Based Thin Film Photovoltaic Materials | |
JP5956397B2 (ja) | 銅・インジウム・ガリウム・セレニウム(cigs)または銅・亜鉛・錫・硫黄(czts)系薄膜型太陽電池及びその製造方法 | |
CN102652368B (zh) | 太阳能电池中使用的Cu-In-Zn-Sn-(Se,S)基薄膜及其制造方法 | |
CN1151560C (zh) | 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其制备方法 | |
EP2702615B1 (en) | Method of preparing a solar cell | |
Lee et al. | Structural regulation of electrochemically deposited copper layers for fabrication of thin film solar cells with a CuInS2 photoabsorber | |
CA2284826C (en) | Preparation of copper-indium-gallium-diselenide precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells | |
JP6035122B2 (ja) | 光電変換素子および光電変換素子のバッファ層の製造方法 | |
US8394662B1 (en) | Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method | |
US8435826B1 (en) | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method | |
US8476104B1 (en) | Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method | |
MXPA98004620A (en) | Preparation of precursory films of cuxinygazsen (x = 0-2, y = 0-2, z = o-2, n = 0-3) through electrodeposition to manufacture solar cells of efficiency to | |
MXPA99009621A (en) | Preparation of copper-indium-gallium-diselenide precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells | |
WO2019016325A1 (en) | CIGS-BASED THIN FILM SOLAR CELLS ON A METALLIC SUBSTRATE | |
Dhere et al. | Performance analysis of CuIn1-xGaxS2 (CIGS2) thin film solar cells based on semiconductor properties |