WO2011027663A1

WO2011027663A1 - 太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法及び供給装置

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Publication number: WO2011027663A1
Application number: PCT/JP2010/063766
Authority: WO
Inventors: 吉則伊藤; 高橋　康弘
Original assignee: Nippon Sanso Holdings Corp
Current assignee: Nippon Sanso Holdings Corp
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2012-03-04
Also published as: TW201136657A; JP5548208B2; KR20120057605A; TWI498152B; KR101635122B1; CN102471061B; JPWO2011027663A1; CN102471061A

Abstract

　本発明の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法は、ベースガス供給流路（Ｌ１）から供給される不活性ガスと、原料ガス供給流路（Ｌ２）から供給される１００％セレン化水素ガスと、を混合することにより所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給する工程を有し、前記供給工程において、当該原料ガス供給流路（Ｌ２）に設けられた流量制御手段（１２）により、前記１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御し、前記流量制御手段（１２）の下流側に設けられた圧力制御手段（１３）により、前記流量制御手段（１２）と当該圧力制御手段（１３）との間の前記１００％セレン化水素ガスの圧力を所定の圧力に制御する。

Description

太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法及び供給装置

　本発明は、太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法及び供給装置の改良に関する。
　本願は、２００９年９月４日に、日本に出願された特願２００９－２０５２３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、環境汚染、地球温暖化、化石燃料の枯渇といった問題から、石油代替エネルギーとして太陽電池が注目されている。太陽電池の現在の主流であるＣＩＧＳ（Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ）系薄膜太陽電池としては、例えば、特許文献１の化合物太陽電池が知られている。

　特許文献１には、銅・インジウム・ガリウム・セレンを含むカルコパイライト型の光吸収層及びその製造方法が開示されている。具体的には、カルコパイライト型の光吸収層薄膜は、基板上に銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）及びガリウム（Ｇａ）をスパッタリング等で付着させた後、セレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）ガスの雰囲気下でアニールすることにより形成される。

　ところで、化合物太陽電池の製造装置において、所定の濃度に調整したセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）混合ガスを供給する場合、予め規定濃度に調整した混合ガスが用いられてきた。しかしながら、近年の太陽電池に対する需要の高まりを受け、化合物太陽電池の大量生産を実現するには、大量のセレン化水素混合ガスを太陽電池製造装置に供給する必要があった。このため、規定濃度に調整した混合ガスを充填したガスボンベを用いていたのではボンベの交換頻度が多くなってしまい、充分なガス供給量を確保することが出来ないという問題があった。

　そこで、図２に示すように、セレン化水素混合ガスを連続的に供給することが可能なセレン化水素混合ガスの供給装置１０１が用いられている。この供給装置１０１には、図示略のベースガス供給源と接続されたベースガス供給流路Ｌ１０１と、図示略の原料ガス供給源と接続された原料ガス供給流路Ｌ１０２と、が設けられており、それぞれに濃度１００％の不活性ガスとセレン化水素ガスとが供給可能とされている。また、ベースガス供給流路Ｌ１０１及び原料ガス供給流路Ｌ１０２には、流量制御が可能なマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１０５，１１２がそれぞれ設けられている。そして、ベースガス供給流路Ｌ１０１及び原料ガス供給流路Ｌ１０２の下流側には、所定の濃度に調整されたセレン化水素混合ガスを貯留するバッファータンク１０２が設けられている。

　上記供給装置１０１を用いた従来のセレン化水素混合ガスの供給方法は、先ず、ベースガス供給流路Ｌ１０１及び原料ガス供給流路Ｌ１０２に設けられたそれぞれのマスフローコントローラ１０５，１１２の流量を所定の流量比となるように設定する。次に、それぞれ一定流量に設定したマスフローコントローラ１０５，１１２の後段において、１００％セレン化水素ガスとベースガスとを混合器で混合して所定の濃度に調整し、得られた太陽電池用セレン化水素混合ガスをバッファータンク１０２に貯留する。そして、この太陽電池用セレン化水素混合ガスをバッファータンク１０２から太陽電池の製造装置に供給していた。なお、原料ガス供給流路Ｌ１０２に設けられた１００％セレン化水素ガスの流量を制御するためのマスフローコントローラ１１２は、流入ガスによる熱拡散を流量センサで検知して流量調整を行うものである。

特開２００７－３１７８８５号公報

　しかしながら、従来の供給装置及び供給方法では、原料ガス供給管Ｌ１０２及びマスフローコントローラ１１２に高濃度のセレン化水素ガスを長時間通気すると、セレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）が水素（Ｈ_２）とセレン（Ｓｅ）とに自己分解し、原料ガス供給管Ｌ１０２及び原料ガス用のマスフローコントローラ１１２の内部の流量センサにセレンの結晶が析出するという現象が生じた。この現象により、流量制御が利かなくなるという課題があった。このように、流量制御が利かなくなると、１００％セレン化水素ガス用のマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１１２は実際よりも少ない量のガスが流れていると判断して制御弁を開放するため、設定値よりも多い量のガスが流れることになる。その結果、セレン化水素混合ガスの供給開始から時間の経過とともに、目的とするセレン化水素混合ガスの濃度（設定値）と、実際に調製されたセレン化水素混合ガスの濃度（実測値）との間の誤差が大きくなってしまうという問題があった（これをドリフト現象という（図３を参照））。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、セレン化水素の濃度が安定したセレン化水素混合ガスを連続的に供給することが可能な太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法及び供給装置を提供することを目的とする。

　かかる課題を解決するため、
　本発明の第１の態様は、ベースガス供給流路から供給される不活性ガスと、原料ガス供給流路から供給される１００％セレン化水素ガスと、を混合することにより所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給する工程を有する太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法であって、
　前記供給工程において、当該原料ガス供給流路に設けられた流量制御手段により、前記１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御し、前記流量制御手段の下流側に設けられた圧力制御手段により、前記流量制御手段と当該圧力制御手段との間の前記１００％セレン化水素ガスの圧力を所定の圧力に制御する太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法である。

　本発明の第１の態様においては、前記流量制御手段が、オリフィス又はニードル弁であり、
　前記圧力制御手段が、自動圧力制御装置（ＡＰＲ）であることが好ましい。
　また、本発明の第１の態様においては、前記オリフィス又はニードル弁が、金属製であることが好ましい。
　また、本発明の第１の態様においては、所定の濃度に調整した前記セレン化水素混合ガスをバッファータンクに貯留し、前記バッファータンクから所望の濃度のセレン化水素混合ガスを供給することが好ましい。
　また、本発明の第１の態様においては、前記原料ガス供給流路において、流路内の圧力を１回以上減圧し、最後に減圧した後に前記１００％セレン化水素ガスの流量を調整することが好ましい。

　本発明の第２の態様は、ベースガス供給流路と、原料ガス供給流路と、を備える太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置であって、
　ベースガス供給流路から供給される不活性ガスと、原料ガス供給流路から供給される１００％セレン化水素ガスと、を混合することにより所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給し、
　前記原料ガス供給流路が、前記１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御するための流量制御手段と、前記１００％セレン化水素ガスの圧力を一定に制御するための圧力制御手段と、を備え、
　前記圧力制御手段が、前記流量制御手段の下流側に設けられている太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置である。

　本発明の第２の態様においては、前記流量制御手段が、オリフィス又はニードル弁であり、
　前記圧力制御手段が、自動圧力制御装置（ＡＰＲ）であることが好ましい。
　また、本発明の第２の態様においては、前記オリフィス又はニードル弁が、金属製であることが好ましい。
　また、本発明の第２の態様は、所定の濃度に調整した前記セレン化水素混合ガスを貯留するバッファータンクをさらに備えることが好ましく、
　前記バッファータンクには、前記セレン化水素混合ガスを供給するための供給口が設けられていることが好ましい。
　また、本発明の第２の態様は、前記原料ガス供給流路には、１以上の圧力調整器が設けられており、
　最下流側の前記圧力調整器と前記圧力制御手段との間に前記流量制御手段が設けられていることが好ましい。

　本発明の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法は、原料ガス供給流路に設けられた流量制御手段により、１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御し、この流量制御手段の下流側に設けられた圧力制御手段により、流量制御手段と圧力制御手段との間の１００％セレン化水素ガスを所定の圧力に保ちながら供給する構成を有する。
　これにより、１００％セレン化水素ガスの連続的な通気により、原料ガス供給流路、流量制御手段及び圧力制御手段にセレン（Ｓｅ）結晶が析出しても、流量制御手段と圧力制御手段との間の圧力を一定に保つことができるため、安定して１００％セレン化水素ガスの流量を制御することができる。すなわち、１００％セレン化水素ガスの連続的な通気により生じるセレン（Ｓｅ）結晶の析出による影響を排除して、セレン化水素の濃度が安定したセレン化水素混合ガスを連続的に供給することができる。
　このように本発明によれば、太陽電池の製造プロセスに濃度が安定したセレン化水素混合ガスを連続的に供給することができるため、太陽電池の大量生産が可能となる。

　本発明の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置は、原料ガス供給流路には、流量制御手段と圧力制御手段とが備えられており、圧力制御手段が流量制御手段の下流側に設けられた構成を有する。これにより、１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御するとともに、流量制御手段と圧力制御手段との間の圧力を一定に保つことができるため、安定して１００％セレン化水素ガスの流量を制御することができる。したがって、セレン化水素の濃度が安定したセレン化水素混合ガスを連続的に供給することができる。

本発明の一実施形態である太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置を示す模式図である。従来の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置を示す模式図である。従来の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法における混合ガス中のセレン化水素ガス濃度の設定値と実測値の関係を示す図である。

　以下、本発明を適用した一実施形態である太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法について、これに用いる太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置とともに、図面を用いて詳細に説明する。
　なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
　また、本明細書中で用いる単位については、濃度は体積濃度、圧力はゲージ圧力、流量は体積流量を表している。さらに、本明細書中に示す体積は、基準状態（０℃、1ａｔｍ（大気圧））での体積である。

　先ず、本発明を適用した一実施形態である太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置（以下、単に「供給装置」という）の構成について説明する。
　図１に示すように、本実施形態の供給装置１は、太陽電池の製造装置における生産状況に応じて、所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給する装置である。具体的には、供給装置１は、ベースガスを供給するためのベースガス供給流路Ｌ１と、原料ガスを供給するための原料ガス供給流路Ｌ２と、所定の濃度に調整されたセレン化水素混合ガスを貯留するためのバッファータンク２と、を備えて概略構成されている。

　ベースガス供給流路Ｌ１は、一端が図示略のベースガス供給源に接続されており、他端が図示略の混合器に接続されている。
　ベースガスは、希釈用途の不活性ガスであれば特に限定されるものではない。上記ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ_２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等が挙げられる。

　ベースガス供給流路Ｌ１には、上流側から下流側に向かって、開閉バルブ３、圧力調整器４、マスフローコントローラ５、自動弁６が順次設けられている。また、圧力調整器４の上流側及び下流側には、圧力計７，８がそれぞれ設けられており、圧力調整器４の前後の圧力を視認することができる。

　圧力調整器４は、ベースガス供給源から供給されるベースガスの圧力を所望の圧力へと減圧するために設けられている。本実施形態の供給装置１では、ベースガス供給流路Ｌ１には圧力調整器４が一つだけ示されているが、これに限定されるものではなく、圧力調整器４が２以上設けられていてもよい。
　なお、マスフローコントローラ５の直前の圧力は、太陽電池製造装置への供給圧力に応じて適宜選択することができる。例えば、マスフローコントローラ５の直前の圧力としては、０．６～０．７ＭＰａの範囲とすることができる。

　マスフローコントローラ５は、ベースガスの質量流量を計測して流量制御を行う流量制御機器であり、高精度な流量計測及び制御をすることができる。マスフローコントローラ５に搭載している質量流量センサとしては、特に限定されるものではなく、例えば、熱式質量流量センサや差圧式質量流量センサ等の一般的なものを用いることができる。

　原料ガス供給流路Ｌ２は、一端が図示略の原料ガス供給源に接続されており、他端が図示略の混合器に接続されている。
　原料ガスは、濃度１００％のセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）ガスである。なお、本明細書中では、単に１００％セレン化水素ガスと記載する。

　原料ガス供給流路Ｌ２には、上流側から下流側に向かって、自動弁９、開閉バルブ１０、圧力調整器１１、流量制御手段１２、圧力制御手段１３、自動弁１４が順次設けられている。また、圧力調整器１１の上流側及び下流側には、圧力計１５，１６がそれぞれ設けられており、圧力調整器１１の前後の圧力を視認することができる。

　圧力調整器１１は、原料ガス供給源から供給される１００％セレン化水素ガスの圧力を所望の圧力へと減圧するために設けられている。本実施形態の供給装置１では、原料ガス供給流路Ｌ２には圧力調整器１１が一つだけ示されているが、これに限定されるものではなく、圧力調整器１１が２以上設けられていてもよい。
　また、原料ガス供給にあたり、原料ガスの減圧の必要性がない場合には、圧力調整器１１は設けなくてもよい。減圧の必要性がない場合とは、例えば、原料ガス供給圧力を減圧せずとも原料ガスが原料ガス供給流路Ｌ２を所定の圧力で流れる場合である。

　流量制御手段１２は、原料ガス供給流路Ｌ２に設けられた最下流側の圧力調整器１１と圧力制御手段１３との間に設けられている。流量制御手段１２は、原料ガスである１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御可能な部材であれば特に限定されるものではない。上記部材としては、例えば、ニードル弁やオリフィス等が挙げられる。また、セレン化水素の自己分解で生じるセレン（Ｓｅ）結晶は、樹脂性の部材に析出しやすいため、上記ニードル弁又はオリフィスは、金属製のものを用いることが好ましい。

　このようなニードル弁としては、ＦＵＤＤＦＭ－７１Ｍ－６．３５を例示することができる。また、オリフィスとしては、ＵＪＲ－６．３５ＲＥ－ＲＧ－Ｏ－０．５を例示することができる。
　流量制御手段１２の下流側の流量は、必要とされるセレン化水素混合ガスの供給量に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、０～２０Ｌ／ｍｉｎの範囲とすることができる。

　圧力制御手段１３は、流量制御手段１２の下流側に設けられている。圧力制御手段１３は、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の圧力を一定に保つことが可能な部材であれば特に限定されるものではない。上記部材としては、例えば、自動圧力制御装置（ＡＰＲ）を挙げることができる。

　流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の圧力は、太陽電池製造装置への供給圧力に応じて適宜選択することができる。例えば、圧力制御手段１３によって管理される圧力としては、０．５～０．６ＭＰａの範囲とすることができる。

　ベースガス供給流路Ｌ１及び原料ガス供給流路Ｌ２が接続された図示略の混合器とバッファータンク２とは、流路Ｌ３により接続されている。この流路Ｌ３の上流側及び下流側には、開閉バルブ１７，１８がそれぞれ設けられている。

　バッファータンク２は、混合器によって所定の濃度に調整されたセレン化水素混合ガスを貯留するための貯留槽である。バッファータンクの容量は、特に限定されるものではなく、太陽電池製造装置へのセレン化水素混合ガスの供給量に応じて適宜選択することができる。

　バッファータンク２には、図示略の供給口が設けられており、この供給口には流路Ｌ４の一端が接続されており、この流路Ｌ４の他端が太陽電池製造装置に接続されている。これにより、バッファータンク２から太陽電池製造装置へとセレン化水素混合ガスを供給可能となっている。また、流路Ｌ４の供給口側には、開閉バルブ１９が設けられている。

　また、バッファータンク２には、流路Ｌ５の一端が接続されており、この流路Ｌ５の他端が圧力計２０に接続されている。この圧力計２０により、バッファータンク内の圧力を確認することができる。また、流路Ｌ５には、開閉バルブ２１が設けられている。

　さらに、バッファータンク２は、流路Ｌ３から分岐された流路Ｌ６と連通されている。流路Ｌ６は、一端が流路Ｌ３に接続されており、他端が図示略の排気ダクトに接続されている。また、流路Ｌ６には、ガス濃度分析計２２が設けられている。このガス濃度分析計２２により、バッファータンク２内のセレン化水素混合ガス中のセレン化水素ガス濃度を測定することができる。また、ガス濃度分析計２２の上流側及び下流側には、開閉バルブ２３，２４がそれぞれ設けられている。

　次に、上記供給装置１を用いた本実施形態の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法（以下、単に「供給方法」という）ついて説明する。
　本実施形態の供給方法は、ベースガス供給流路Ｌ１から供給される不活性ガスと、原料ガス供給流路Ｌ２から供給される１００％セレン化水素ガスと、を混合することにより所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給する工程を有する太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法であり、供給工程において、原料ガス供給流路Ｌ２に設けられた流量制御手段１２により、１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御し、流量制御手段１２の下流側に設けられた圧力制御手段１３により、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の１００％セレン化水素ガスの圧力を所定の圧力に制御するものである。

　具体的には、先ず、開閉バルブ３,１０，１７，１８，１９，２１，２３，２４を開閉操作しながら、流路内のパージを行う。上記パージを完了した後、図１に示すように全ての開閉バルブを開状態にする。

　次に、ベースガス供給流路Ｌ１から不活性ガスを、原料ガス供給源Ｌ２から１００％セレン化水素ガスを、それぞれ混合器に供給する。

　不活性ガスは、ベースガス供給源からベースガス供給流路Ｌ１に供給される。このベースガス供給流路Ｌ１において、圧力調整器４により所定の圧力へと減圧した後、マスフローコントローラ５内へ導入される。マスフローコントローラ５からは、設定した流量の不活性ガスが排出される。そして、自動弁６が開状態の場合に、所定の流量の不活性ガスが混合器へと供給される。

　１００％セレン化水素ガスは、原料ガス供給源から原料ガス供給流路Ｌ２に供給される。この原料ガス供給流路Ｌ２において、圧力調整器１１により所定の圧力へと減圧した後、流量制御手段１２であるオリフィス又はニードル弁により、所定の流量に制御される。そして、圧力制御手段１３により、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の圧力が所定の圧力に制御され、自動弁１４が開状態の場合に、所定の流量の１００％セレン化水素ガスが混合器へと供給される。

　次に、混合器により、所定の流量で供給された不活性ガス及び１００％セレン化水素ガスを混合して、所定の濃度のセレン化水素混合ガスを調製する。
　セレン化水素混合ガスの濃度は、特に限定されるものではなく、太陽電気製造装置の要求に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、セレン化水素混合ガス中のセレン化水素の濃度を、５～２０ｖｏｌ％とすることができる。

　次に、所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを、流路Ｌ３を経由してバッファータンク２へと供給する。そして、このバッファータンク２の供給口に接続された流路Ｌ４から、生産状況に応じてセレン化水素混合ガスを太陽電池製造装置へと供給する。なお、バッファータンク２内の圧力は、圧力計２０により計測することができる。また、バッファータンク２内のセレン化水素混合ガスの濃度は、ガス濃度分析計２２により計測することができる。
　このようにして、セレン化水素の濃度が安定したセレン化水素混合ガスを太陽電池製造装置に連続的に供給する。

　バッファータンク２へのセレン化水素混合ガスの供給は、上述のような連続方式のほかに、バッジ方式を選択してもよい。
　バッジ方式とは、バッファータンク２内の圧力を設定した上限値及び下限値の範囲で管理し、バッファータンク２内の圧力が上記管理範囲を維持するようにセレン化水素混合ガスを供給する方法である。

　具体的には、バッファータンク２内の圧力が、設定した下限値を下回ると、ベースガス供給流路Ｌ１に設けた自動弁６および原料ガス供給流路Ｌ２に設けた自動弁９，１４に信号が送付され、これらの自動弁２，９，１４が開状態となる。これらの自動弁２，９，１４が開状態になると、それぞれの流量に設定された不活性ガス及び１００％セレン化水素ガスが混合器を経て、所定の濃度に調整されたセレン化水素混合ガスがバッファータンク２内へと供給される。そして、バッファータンク２内の圧力が、設定した上限値に到達すると、ベースガス供給流路Ｌ１に設けた自動弁６および原料ガス供給流路Ｌ２に設けた自動弁９，１４に信号が送付され、これらの自動弁２，９，１４が閉状態となり、供給が完了する。なお、上記サイクルを１バッジと称する。

　以上説明したように、本実施形態の供給装置１は、原料ガス供給流路Ｌ２に流量制御手段１２と圧力制御手段１３とが備えられており、圧力制御手段１３が流量制御手段１２の下流側に設けられた構成を有する。これにより、原料ガス側の１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御することができるとともに、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の圧力を一定に保つことができる。このため、流量が一定に制御された１００％セレン化水素ガスを混合器に安定して供給することができる。したがって、生産状況に応じて、セレン化水素の濃度が安定したセレン化水素混合ガスを連続的に太陽電池製造装置に供給することができる。

　本実施形態の供給装置１では、流量制御手段１２としてオリフィス又はニードル弁を用いているため、１００％セレン化水素ガスの流量を確実に制御することができる。そして、オリフィス又はニードル弁を金属製とすることで、セレン（Ｓｅ）の結晶の析出を抑制することができる。
　また、圧力制御手段１３として自動圧力制御装置（ＡＰＲ）を用いているため、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の圧力の制御を容易に行うことができる。

　本実施形態の供給装置１は、バッファータンク２を備えているため、所定の濃度に調整されたセレン化水素混合ガスを貯留しておくことができる。これにより、生産の状況に応じて太陽電池製造装置に適宜セレン化水素混合ガスを供給することができる。

　本実施形態の供給方法によれば、原料ガス供給流路Ｌ２に設けられた流量制御手段１２により、１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御し、この流量制御手段１２の下流側に設けられた圧力制御手段１３により、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の１００％セレン化水素ガスを所定の圧力に保ちながら、原料ガスである１００％セレン化水素ガスを供給する。これにより、１００％セレン化水素ガスを連続的に供給した場合に、原料ガス供給流路Ｌ２、流量制御手段１２及び圧力制御手段１３にセレン（Ｓｅ）結晶が析出しても、流量制御手段１２と圧力制御手段１３との間の圧力を一定に保つことができる。このため、安定して１００％セレン化水素ガスの流量を制御することができる。すなわち、セレン化水素混合ガスを連続して供給した場合であっても、目的とするセレン化水素混合ガスの濃度（設定値）と、実際に調製されたセレン化水素混合ガスの濃度（実測値）との間の誤差が大きくなってしまうという問題は生じない。

　このように、本発明は、１００％セレン化水素ガスを連続的に通気することにより生じるセレン（Ｓｅ）結晶の析出による影響を排除して、セレン化水素の濃度が安定したセレン化水素混合ガスを連続的に供給することができる。したがって、太陽電池の製造プロセスに濃度が安定したセレン化水素混合ガスを生産量に応じて連続的に供給することができ、太陽電池の大量生産が可能となる。

　以下、具体例を示す。
（例１）
　図１に示す供給装置１を用いて、太陽電池製造装置にセレン化水素混合ガスを連続して供給した。太陽電池製造装置へのセレン化水素混合ガスの連続供給には、バッファータンク２を用いたバッチ方式を用いた。
　また、セレン化水素混合ガスの供給時における供給装置１の条件としては、表１の条件を用いた。
　表１の条件にて５０回のバッチ処理を行った後、バッファータンク２に接続されたガス濃度分析計２２を用いて混合ガスの濃度変化を記録した。結果を表２に示す。

（例２）
　図２に示す供給装置１０１を用いて、太陽電池製造装置にセレン化水素混合ガスを連続して供給した。太陽電池製造装置へのセレン化水素混合ガスの連続供給には、バッファータンク１０２を用いたバッチ方式を用い、供給装置１０１のセレン化水素混合ガスの供給条件としては、表１の条件を用いた。
　表１の条件にて５０回のバッチ処理を行った後、バッファータンク１０２に接続されたガス濃度分析計１２２を用いて混合ガスの濃度変化を記録した。結果を表２に示す。

　表２に示すように、従来技術である例２におけるバッファータンクの５０回のバッチ処理を行った後の、セレン化水素混合ガスの設定濃度と実測濃度との誤差は、＋１．３１％であった。これに対して、本発明を適用した例１における設定濃度と実測濃度との誤差は、＋０．１０％であった。
　以上より、セレン化水素混合ガスを連続供給した場合に、本発明を適用した例１は、従来技術である例２と比較して、連続供給前後のセレン化水素混合ガスの濃度変化を約１／１３程度に抑えることができることを確認した。

　１…供給装置（太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置）
　２…バッファータンク
　３,１０,１４,１７，１８，１９，２１，２３，２４…開閉バルブ
　４，１１…圧力調整器
　５…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
　６，９，１４…自動弁
　７，８，１５，１６，２０…圧力計
　１２…流量制御手段
　１３…圧力制御手段
　２２…ガス濃度分析計
　Ｌ１…ベースガス供給流路
　Ｌ２…原料ガス供給流路
　Ｌ３～Ｌ６…流路

Claims

　ベースガス供給流路から供給される不活性ガスと、原料ガス供給流路から供給される１００％セレン化水素ガスと、を混合することにより所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給する工程を有する太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法であって、
　前記供給工程において、前記原料ガス供給流路に設けられた流量制御手段により、前記１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御し、前記流量制御手段の下流側に設けられた圧力制御手段により、前記流量制御手段と当該圧力制御手段との間の前記１００％セレン化水素ガスの圧力を所定の圧力に制御する太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法。
　前記流量制御手段が、オリフィス又はニードル弁であり、
　前記圧力制御手段が、自動圧力制御装置（ＡＰＲ）である請求項１に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法。
　前記オリフィス又はニードル弁が、金属製である請求項２に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法。
　所定の濃度に調整した前記セレン化水素混合ガスをバッファータンクに貯留し、前記バッファータンクから所望の濃度のセレン化水素混合ガスを供給する請求項１に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法。
　前記原料ガス供給流路において、流路内の圧力を１回以上減圧し、最後に減圧した後に前記１００％セレン化水素ガスの流量を調整する請求項１に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給方法。
　ベースガス供給流路と、原料ガス供給流路と、を備える太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置であって、
　ベースガス供給流路から供給される不活性ガスと、原料ガス供給流路から供給される１００％セレン化水素ガスと、を混合することにより所定の濃度に調整したセレン化水素混合ガスを供給し、
　前記原料ガス供給流路が、前記１００％セレン化水素ガスの流量を所定の流量に制御するための流量制御手段と、前記１００％セレン化水素ガスの圧力を一定に制御するための圧力制御手段と、を備え、
　前記圧力制御手段が、前記流量制御手段の下流側に設けられている太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置。
　前記流量制御手段が、オリフィス又はニードル弁であり、
　前記圧力制御手段が、自動圧力制御装置（ＡＰＲ）である請求項６に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置。
　前記オリフィス又はニードル弁が、金属製である請求項７に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置。
　所定の濃度に調整した前記セレン化水素混合ガスを貯留するバッファータンクをさらに備え、
　前記バッファータンクには、前記セレン化水素混合ガスを供給するための供給口が設けられている請求項６に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置。
　前記原料ガス供給流路には、１以上の圧力調整器が設けられており、
　最下流側の前記圧力調整器と前記圧力制御手段との間に前記流量制御手段が設けられている請求項６に記載の太陽電池用セレン化水素混合ガスの供給装置。