Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2009110093A1 - Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造 - Google Patents

Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2009110093A1
WO2009110093A1 PCT/JP2008/054157 JP2008054157W WO2009110093A1 WO 2009110093 A1 WO2009110093 A1 WO 2009110093A1 JP 2008054157 W JP2008054157 W JP 2008054157W WO 2009110093 A1 WO2009110093 A1 WO 2009110093A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
buffer layer
cis
thin film
solar cell
integrated structure
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/054157
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
白間　英樹
田中　良明
哲也 新本
勝巳 櫛屋
Original Assignee
昭和シェル石油株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 昭和シェル石油株式会社 filed Critical 昭和シェル石油株式会社
Priority to US12/921,222 priority Critical patent/US8575478B2/en
Priority to JP2010501745A priority patent/JP5156090B2/ja
Priority to PCT/JP2008/054157 priority patent/WO2009110093A1/ja
Priority to DE112008003755T priority patent/DE112008003755T5/de
Priority to KR1020107019676A priority patent/KR101488413B1/ko
Priority to TW097116848A priority patent/TW200939499A/zh
Publication of WO2009110093A1 publication Critical patent/WO2009110093A1/ja

Links

Images

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
    • H01L31/0248—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
    • H01L31/036—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—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 their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022483—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of zinc oxide [ZnO]
    • 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
    • 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
    • H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an integrated structure of CIS-based thin film solar cells.
  • CIS-based thin-film solar cells have been put into practical use in a wide range.
  • growing a cadmium sulfide (CdS) layer as a high-resistance buffer layer on the light absorption layer made of a CuInSe 2- based thin film provides a thin film solar cell with high exchange efficiency. It is supposed to be possible.
  • a solution growth method in which a CdS thin film is chemically formed from a solution forms a high-quality heterojunction with the thin film light absorption layer by immersing the CuInSe 2 thin film light absorption layer in the solution. And has the effect of increasing the shunt resistance.
  • Patent Document 2 discloses that a zinc mixed crystal compound containing oxygen, sulfur, and a hydroxyl group chemically grown from a solution on a p-type light absorption layer, that is, Zn (O, S, OH) x is a high resistance buffer.
  • a manufacturing method is disclosed that can be used as a layer to obtain a thin film solar cell with high conversion efficiency equivalent to that obtained when a CdS layer is used as a buffer layer.
  • Patent Document 3 discloses a technique for continuously forming a film on a glass substrate in the order of a buffer layer and a window layer by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD method).
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition
  • Patent Document 2 discloses a manufacturing method effective for eliminating a CdS buffer layer, which is understood to be essential in a method for manufacturing a thin film solar cell with high conversion efficiency.
  • the CBD buffer layer suppresses leaks
  • the invention described in Patent Document 3 suppresses leaks with a buffer layer formed by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD method). There was room for improvement.
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition
  • the surface of the light-absorbing layer formed with the sulfurization reaction at a high temperature for a long time has many leak components such as low-resistance Cu—Se compounds and Cu—S compounds. Therefore, in order to improve the solar cell performance, it has been demanded to enhance leakage suppression.
  • the CBD buffer layer is increased, a problem of increased series resistance occurs, and As a result, there is a problem that the leak suppression becomes insufficient.
  • the amount of waste to be generated increases, leading to an increase in manufacturing cost.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems and problems, and can suppress leakage without increasing the series resistance, improve the pn heterojunction interface characteristics, and obtain a highly efficient solar cell. For the purpose.
  • an integrated structure of a CIS thin film solar cell is a CIS thin film solar in which a p-type CIS light absorption layer, a buffer layer, and an n-type transparent conductive film are laminated in this order.
  • the buffer layer has a laminated structure of three or more layers, and the first buffer layer in contact with the p-type CIS light absorption layer is made of cadmium (Cd), zinc (Zn), or indium (In ),
  • the second buffer layer in contact with the first buffer layer is made of a zinc oxide thin film, and the p-type CIS light absorption layer, the first buffer layer, and the second buffer layer
  • a third buffer layer is formed to cover the end surface exposed by forming the wiring pattern and the end surface between the second buffer layer and the n-type transparent conductive film, and the third buffer layer Oxide Characterized by comprising the system thin film.
  • the resistivity of the third buffer layer may be smaller than the resistivity of the second buffer layer.
  • the film thickness of the third buffer layer may be in the range of 10 to 300 nm.
  • the third buffer layer may be formed by a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method).
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition method
  • the doping impurity element concentration contained in the third buffer layer may be 1 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 or less.
  • the doping impurity element may be aluminum (Al), gallium (Ga), or boron (B).
  • the resistivity of the third buffer layer may be in the range of 0.1 to 100 ⁇ cm.
  • the film thickness of the first buffer layer may be 20 nm or less, and the film thickness of the second buffer layer may be 100 nm or more.
  • the ratio of the thickness of the first buffer layer to the thickness of the second buffer layer may be 5 or more.
  • the first buffer layer may be formed by a CBD method (solution growth method).
  • the second buffer layer may be formed by a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method).
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition method
  • the doping impurity element concentration contained in the second buffer layer may be 1 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 or less.
  • the doping impurity element may be aluminum (Al), gallium (Ga), or boron (B).
  • the first buffer layer includes Cd x S y , Zn x S y , Zn x O y , Zn x (OH) y , In x S y , In x (OH) y , and In x O y (where, A compound containing any of x and y are natural numbers) may be used.
  • the sulfur concentration on the surface of the CIS light absorption layer may be 0.5 atom% or more.
  • the resistivity of the second buffer layer may be 0.1 ⁇ cm or more.
  • an increase in series resistance due to the presence of the high-resistance second buffer layer in the wiring pattern portion can be avoided.
  • leakage suppression can be enhanced by increasing the resistivity of the second buffer layer. For this reason, the film thickness of the first buffer layer can be reduced, and the series resistance at the pn junction can be reduced.
  • the resistivity of the third buffer layer is smaller than the resistivity of the second buffer layer, there is no problem as a series resistance even if a film is formed on the wiring pattern portion, and it is exposed by the wiring pattern formation.
  • the end surfaces of the light absorption layer, the first buffer layer, and the second buffer layer By covering the end surfaces of the light absorption layer, the first buffer layer, and the second buffer layer, leakage at the end surfaces can be suppressed. Moreover, the passivation effect in an end surface can be acquired.
  • the third buffer layer By forming the third buffer layer by a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method), it is possible to form a film with good coverage even in a portion that is difficult to form, such as an end face of a wiring pattern.
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition method
  • a CIS thin film solar cell 1 includes a glass substrate 11, a metal back electrode layer 12, and a p-type CIS light absorption layer (hereinafter simply referred to as “light absorption layer”) 13. , A high-resistance buffer layer 14, an n-type transparent conductive film (hereinafter simply referred to as “window layer”) 15, and a substrate structure pn-type heterojunction device.
  • the glass substrate 11 is a substrate on which the above layers are laminated, and a glass substrate such as blue plate glass, a metal substrate such as a stainless plate, and a resin substrate such as a polyimide film are used.
  • the metal back electrode layer 12 is a high-corrosion-resistant and high-melting-point metal such as molybdenum (Mo) or titanium (Ti) having a thickness of 0.2 to 2 ⁇ m formed on the glass substrate 11.
  • Mo molybdenum
  • Ti titanium
  • a film is formed as a target by a DC sputtering method or the like.
  • the light absorption layer 13 is a thin film having a thickness of 1 to 3 ⁇ m having a p-type conductivity I-III-VI 2 group chalcopyrite structure.
  • CuInSe 2 Cu (InGa) Se 2
  • Cu (InGa) It is a multi-component compound semiconductor thin film such as (SSe) 2 .
  • Other examples of the light absorption layer 13 include a selenide CIS light absorption layer, a sulfide CIS light absorption layer, and a selenide / sulfide CIS light absorption layer, and the selenide CIS light absorption layer.
  • Is made of CuInSe 2 , Cu (InGa) Se 2 or CuGaSe 2 , and the sulfide-based CIS light absorption layer is made of CuInS 2 , Cu (InGa) S 2 , CuGaS 2, and is made of the selenide / sulfide-based material.
  • the CIS-based light absorption layer is CuIn (SSe) 2 , Cu (InGa) (SSe) 2 , CuGa (SSe) 2 , or CuInSe 2 having CuIn (SSe) 2 as a surface layer.
  • CuIn (SSe) Cu (InGa ) Se 2 having 2 as the surface layer CuIn (SSe) Cu with 2 as a surface layer (InGa) (SSe) 2, CuIn (SS ) CuGaSe 2 with 2 as a surface layer, Cu (InGa) (SSe) Cu (InGa) Se 2 having 2 as the surface layer, Cu (InGa) (SSe) CuGaSe with 2 as a surface layer 2, CuGa (SSe) There are Cu (InGa) Se 2 having 2 as a surface layer and CuGaSe 2 having CuGa (SSe) 2 as a surface layer.
  • the light absorption layer 13 typically has two types of manufacturing methods, one is a selenization / sulfurization method, and the other is a multi-source co-evaporation method.
  • a laminated structure or mixed crystal metal precursor film (Cu / In, Cu / Ga, Cu— containing copper (Cu), indium (In), gallium (Ga) is formed on the back electrode layer 12.
  • the light absorption layer 13 can be formed by heat-treating in a selenium and / or sulfur-containing atmosphere after forming a Ga alloy / In, Cu—Ga—In alloy, etc.) by sputtering or vapor deposition. it can.
  • a raw material containing copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), and selenium (Se) on the glass substrate 11 on which the back electrode layer 12 heated to about 500 ° C. or more is formed.
  • the light absorption layer 13 can be formed by simultaneously vapor-depositing the above in an appropriate combination.
  • the optical forbidden band width on the light incident side can be increased by setting the sulfur concentration on the surface of the light absorbing layer 13 (approximately up to 100 nm from the surface) to 0.5 atom% or more, more preferably 3 atoms% or more. Therefore, light can be absorbed more effectively. In addition, there is an effect of improving the bonding interface characteristics with the CBD buffer layer described later.
  • the window layer 15 is a transparent conductive film having a wide forbidden band width having n-type conductivity, a transparent and low resistance, and a film thickness of 0.05 to 2.5 ⁇ m.
  • the window layer 15 is a zinc oxide thin film or an ITO thin film. It is.
  • this window layer 15 is a group III element of the periodic table, for example, any one of aluminum (Al), gallium (Ga), and boron (B), or a combination thereof to serve as a dopant. .
  • the high-resistance buffer layer 14 includes a CBD buffer layer 141 that is a first buffer layer, an MOCVD buffer layer 142 that is a second buffer layer, and an MOCVD buffer layer 143 that is a third buffer layer. Although it is comprised from the layer, it can also be set as the laminated structure of four or more layers.
  • the CBD buffer layer 141 is in contact with the upper end portion of the light absorption layer 13 and is made of a compound containing cadmium (Cd), zinc (Zn), or indium (In).
  • the film thickness of the CBD buffer layer 141 is 20 nm or less, more preferably 10 nm or less.
  • the CBD buffer layer 141 is formed by a solution growth method (CBD method).
  • the solution growth method (CBD method) is to deposit a thin film on a substrate by immersing the substrate in a solution containing a chemical species as a precursor and causing a heterogeneous reaction between the solution and the substrate surface. Is the method.
  • zinc acetate is dissolved in ammonium hydroxide at a liquid temperature of 80 ° C. to form a zinc ammonium complex salt, and thiolia, which is a sulfur-containing salt, is dissolved in the solution.
  • This solution is brought into contact with the light absorption layer 13 for 10 minutes, and a sulfur-containing zinc mixed crystal compound semiconductor thin film is chemically grown on the light absorption layer 13 from the solution. Further, the grown sulfur-containing zinc mixed crystal compound semiconductor thin film is set at a set temperature of 200 in the atmosphere. Drying by annealing at 15 ° C.
  • the CBD buffer layer 141 Cd x S y by adjusting the solution, Zn x S y, Zn x O y, Zn x (OH) y, In x S y, In x (OH) y, In x O y (where x and y are natural numbers) may be included.
  • the MOCVD buffer layer 142 which is the second buffer layer, is made of a zinc oxide-based thin film and is formed so as to cover the upper end surface of the CBD buffer layer 141.
  • the doping impurity element contained in the MOCVD buffer layer 142 is any one of aluminum (Al), gallium (Ga), boron (B), and the like, and the doping impurity element concentration is 1 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 or less, More preferably, a high-resistance film suitable as a buffer layer can be obtained by adjusting so as to be 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less.
  • the resistivity of the MOCVD buffer layer 142 is 0.1 ⁇ cm or more, more preferably 1 ⁇ cm or more.
  • the MOCVD buffer layer 142 is formed by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
  • MOCVD buffer layer 142 is made of, for example, zinc (Zn) organometallic compound (for example, diethyl zinc, dimethyl zinc) and pure water as raw materials, filled in a bubbler or the like, and then helium (He), argon (Ar).
  • a film is formed in a MOCVD apparatus by bubbling with an inert gas such as the like.
  • the MOCVD buffer layer 142 may be formed not only by a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) but also by a sputtering method or the like, but in order to obtain a good pn junction interface with the light absorption layer, A metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) that does not cause damage during film formation is more suitable than a sputtering method in which energetic particles are used as a film formation seed.
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition method
  • the film thickness of the MOCVD buffer layer 142 is 100 nm or more. Therefore, the ratio of the film thickness of the CBD buffer layer 141 to the film thickness of the MOCVD buffer layer 142 ((MOCVD buffer layer 142) / (CBD buffer layer 141)) ⁇ 5.
  • the film thickness of the CBD buffer layer generally has to be 50 nm or more.
  • the MOCVD buffer layer 142 is mainly responsible for leakage suppression.
  • the thickness of the MOCVD buffer layer 142 is increased, the thickness of the CBD buffer layer 141 can be reduced to 20 nm or less. For this reason, since the film formation time of the CBD buffer layer 141 can be significantly shortened, a high tact is realized, and not only the manufacturing cost is reduced, but also the generation of waste during the film formation of the CBD buffer layer 141 is significantly larger than in the past. Since it can be reduced, it is further effective in reducing the manufacturing cost.
  • the MOCVD buffer layer 142 since the MOCVD buffer layer 142 is mainly responsible for leakage suppression, it normally has a complementary role for leakage suppression. Therefore, the thickness of the thin MOCVD buffer layer 142 of about 50 nm or less is set to a thickness of 100 nm or more. In addition, the doping impurity concentration and resistivity are adjusted.
  • the MOCVD buffer layer 143 which is the third buffer layer, is composed of a zinc oxide-based thin film.
  • the MOCVD buffer layer 143 forms a wiring pattern P2 on the light absorption layer 13, the CBD buffer layer 141, and the MOCVD buffer layer 142. By doing so, the exposed end surface and the upper end surface of the MOCVD buffer layer 142 are formed to be covered.
  • the doping impurity element contained in the MOCVD buffer layer 143 is any one of aluminum (Al), gallium (Ga), B (boron), and the concentration is more preferably 1 ⁇ 10 19 atoms / cm 3 or less. Is 1 ⁇ 10 18 atoms / cm 3 or less.
  • the film thickness of the MOCVD buffer layer 143 is in the range of 10 to 300 nm, more preferably in the range of 50 to 200 nm.
  • the resistivity of the MOCVD buffer layer 143 that is the third buffer layer is configured to be smaller than the resistivity of the MOCVD buffer layer 142 that is the second buffer layer.
  • the resistivity of the MOCVD buffer layer 142 which is the second buffer layer is 0.1 ⁇ cm or more, preferably 1 ⁇ cm or more, more preferably 10 ⁇ cm or more, and the MOCVD buffer layer which is the third buffer layer.
  • the resistivity of 143 is 0.1 to 100 ⁇ cm, preferably 0.1 to 10 ⁇ cm.
  • the MOCVD buffer layer 143 that is the third buffer layer has a lower resistivity than the MOCVD buffer layer 142 that is the second buffer layer.
  • the MOCVD buffer layer 142 When viewed as a laminated structure of a CIS-based thin film solar cell, the MOCVD buffer layer 142 is mainly responsible for leakage suppression at the pn junction, and the CBD buffer layer 141 is also responsible for part of leakage suppression.
  • the MOCVD buffer layer 143 plays a complementary role in suppressing leakage, but is not necessary as a laminated structure.
  • the n-type window layer 15 is formed at the end of the light absorption layer 13. Will be in direct contact with each other, causing a leak.
  • a high resistance buffer layer capable of suppressing leakage at the pn junction is formed in the pattern 2 part, a resistance loss occurs with respect to the current to be collected through the pattern 2 part and the output of the solar cell Will fall.
  • a structure in which only the MOCVD buffer layer 143 is formed in the pattern 2 portion is provided as a structure that satisfies the requirements from the stacked structure and the integrated structure at the same time. That is, the CBD buffer layer 141 and the MOCVD buffer layer 142 sufficient to suppress leakage are formed as a stacked structure, and then the pattern 2 is formed.
  • the exposed end surface of the light absorption layer 13 is covered with the MOCVD buffer layer 143.
  • the resistivity of the MOCVD buffer layer 13 is adjusted in order to suppress leakage at the edge of the light absorption layer and minimize resistance loss at the pattern 2 portion.
  • the high resistance buffer layer 14 has three layers.
  • the high resistance buffer layer 14 may be laminated in three or more layers. Also in this case, the same effect can be obtained by configuring the buffer layer stacked at the uppermost end in the same manner as the MOCVD buffer layer 143 described above.
  • FIGS. 2 to 7 show an integrated structure having a substrate size of 30 cm ⁇ 30 cm.
  • FIG. 2 shows a graph of the film thickness (nm) of the MOCVD buffer layer 142 and the conversion efficiency characteristics of the solar cell
  • FIG. 3 shows the film thickness (nm) of the MOCVD buffer layer 142 and the fill factor (FF) of the solar cell.
  • the relationship is shown. 4 shows the relationship between the film thickness ratio of the MOCVD buffer layer 142 / CBD buffer layer 141 and the conversion efficiency (%)
  • FIG. 5 shows the film thickness ratio of the MOCVD buffer layer 142 / CBD buffer layer 141 and the fill factor (FF).
  • FIG. 6 shows a graph of the film thickness of the MOCVD buffer layer 143 and the conversion efficiency characteristics of the solar cell.
  • FIG. 7 shows the relationship between the film thickness (nm) of the MOCVD buffer layer 143 and the solar cell fill factor (FF). Respectively.
  • the horizontal axis represents the film thickness of the MOCVD buffer layer 142
  • the vertical axis represents the conversion efficiency (%)
  • the horizontal axis represents the film thickness of the MOCVD buffer layer 142
  • the vertical axis represents the fill factor (FF).
  • the horizontal axis represents the film thickness ratio of the MOCVD buffer layer 142 / C boron (B) D buffer layer 141
  • the vertical axis represents the conversion efficiency (%)
  • the film thickness ratio of the / CBD buffer layer 141, and the vertical axis represents the conversion efficiency (%).
  • the conversion efficiency corresponding to the film thickness of the CBD buffer layer 141 and the change of the fill factor (FF) are shown. 2 to 5, the thickness of the MOCVD buffer layer 143 is 70 nm and the resistivity is 0.5 ⁇ cm.
  • the horizontal axis represents the film thickness of the MOCVD buffer layer 143
  • the vertical axis represents the conversion efficiency (%)
  • the horizontal axis represents the film thickness of the MOCVD buffer layer 143
  • the vertical axis represents the fill factor (FF). ).
  • the conversion efficiency corresponding to the resistivity of the MOCVD buffer layer 143 and the change of the fill factor (FF) are shown.
  • the CBD buffer layer 5 nm, 10 nm As shown in FIGS. 2 and 3, by setting the thickness of the MOCVD buffer layer 142 to 60 nm or more, more preferably, by setting the thickness of the MOCVD buffer layer 142 to 100 nm or more, the CBD buffer layer 5 nm, 10 nm. In any case of 15 nm, 15 nm, conversion efficiency of 13.5% or more could be achieved.
  • the film thickness ratio is set to 5 or more, preferably 10 or more, more preferably 20 or more, so that the CBD buffer layer 5 nm. In any of 10 nm, 15 nm, and 20 nm, conversion efficiency of 13.5% or more could be achieved.
  • FF was 0.65 or more, and a high value could be achieved as a CIS thin film solar cell having a large area and an integrated structure. This can be achieved by both reducing the series resistance and suppressing the leakage by the buffer layer structure of the present invention.
  • the results when the film thickness of the MOCVD buffer layer 143 is 70 nm and the resistivity is 0.5 ⁇ cm are shown, but the film thickness of the MOCVD buffer layer 143 is 10 to 300 nm and the resistivity is 0.1 to In the case of 100 ⁇ cm, the same result is obtained.
  • the MOCVD buffer layer 143 has a thickness of 10 to 300 nm, more preferably, the MOCVD buffer layer 143 has a thickness of 50 to 200 nm.
  • the conversion efficiency of 13.5% or more could be achieved in any case of the resistivity of the buffer layer 143 being 0.15 ⁇ cm, 0.5 ⁇ cm, 10 ⁇ cm, and 80 ⁇ cm.
  • the resistivity of the MOCVD buffer layer 143 is less than 0.1 ⁇ cm, since the effect of suppressing leakage at the end face of the light absorption layer 13 is not sufficient, a slight FF reduction is observed, and the resistivity of the MOCVD buffer layer 143 is 100 ⁇ cm. When larger, a decrease in FF was observed due to an increase in series resistance.
  • the electrode pattern P1 of the metal back electrode layer 12 is formed on the glass substrate 11, and the light absorption layer 13, the CBD buffer layer 141, and the MOCVD buffer layer 142 are formed thereon.
  • the MOCVD buffer layer 142 is formed, the pattern 2 is formed by cutting the light absorption layer 13, the CBD buffer layer 141, and the MOCVD buffer layer 142 with a mechanical scribe device or a laser scribe device, and further organically formed thereon.
  • the MOCVD buffer layer 143 is formed as a third buffer layer by metal chemical vapor deposition (MOCVD).
  • the MOCVD buffer layer 142 and the MOCVD buffer layer 143 may be formed not only by a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) but also by a sputtering method or the like, but a light-absorbing layer and a good pn junction interface are formed.
  • MOCVD method metal organic chemical vapor deposition method
  • the metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) which does not cause damage during film formation is more suitable than the sputtering method in which high-energy particles are used as the film formation seed.
  • the MOCVD buffer layer 143 which is the third buffer layer, has a resistivity smaller than that of the MOCVD buffer layer 142, which is the second buffer layer, even if the wiring pattern P2 is formed, the series resistance As described above, it is possible to suppress leakage at the end face by covering the side end faces of the light absorption layer 13, the CBD buffer layer 141, and the MOCVD buffer layer 142 exposed by forming the wiring pattern P2. . Moreover, the passivation effect in an end surface can be acquired.
  • the MOCVD buffer layer 143 is a portion that is difficult to form as an end face of the wiring pattern. However, the MOCVD buffer layer 143 can be formed with good coverage by forming the film by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

【課題】直列抵抗を増加させることなく、ｐｎヘテロ接合界面特性の向上させた高効率な太陽電池を得る。 【解決手段】　光吸収層１３、高抵抗バッファ層１４、窓層１５の順に積層されたＣＩＳ系薄膜太陽電池であって、光吸収層１３と接する第１のバッファ層１４１は、カドミウム（Ｃｄ）、又は、亜鉛（Ｚｎ）、又は、インジウム（Ｉｎ）を含む化合物からなり、第１のバッファ層１４１と接する第２のバッファ層１４２は酸化亜鉛系薄膜からなり、光吸収層１３、第１のバッファ層１４１、第２のバッファ層１４２に配線パターンＰ２を形成することにより露出した端面及び、第２のバッファ層１４２の上端面を覆う第３のバッファ層１４３が形成されており、第３のバッファ層１４３は酸化亜鉛系薄膜からなることとした。

Description

[規則26に基づく補充 25.03.2008]　ＣＩＳ系太陽電池の集積構造
　本発明は、ＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造に関する。
　現在、ＣＩＳ系薄膜太陽電池は広範囲に実用化されている。このＣＩＳ系薄膜太陽電池を製造する際、ＣｕＩｎＳｅ２系薄膜からなる光吸収層上に高抵抗バッファ層として、硫化カドミウム（ＣｄＳ）層を成長させることが高い交換効率の薄膜太陽電池を得ることができるとされている。
　特許文献１には、溶液から化学的にＣｄＳ薄膜を製膜する溶液成長法は、ＣｕＩｎＳｅ２薄膜光吸収層を溶液中へ浸漬することにより、薄膜光吸収層と高品質なヘテロ接合を形成し、且つシャント抵抗を高める効果を有するとしている。
　また、特許文献２には、ｐ型光吸収層上に溶液から化学的に成長した酸素、硫黄及び水酸基を含んだ亜鉛混晶化合物、即ち、Ｚｎ（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）ｘを高抵抗バッファ層として使用することで、ＣｄＳ層をバッファ層とした場合と同等の高い変換効率の薄膜太陽電池を得ることができる製造方法が開示されている。
　また、特許文献３には、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、ガラス基板上に、バッファ層、窓層の順序で連続的に製膜する技術が開示されている。
米国特許第４６１１０９１号 特許第３２４９３４２号公報 特開２００６－３３２４４０号
　しかし、従来の特許文献１記載の発明では、高抵抗バッファ層として、硫化カドミウム（ＣｄＳ）層を成長させる場合は、毒性の高いカドミウム（Ｃｄ）を含む廃液を最小にする努力が行われているが、固体のＣｄＳとアルカリ性廃液が大量に生成されるため、廃棄物処理コストが高くなり、ＣＩＳ太陽電池の製造コストが高くなってしまうという問題があった。
　また、特許文献２は、高い変換効率の薄膜太陽電池の製造方法において必須と理解されているＣｄＳバッファ層を排除するために有効な製造方法を開示しているが、特許文献２記載の発明はＣＢＤバッファ層によりリーク抑制を行うものであり、また特許文献３記載の発明は、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により製膜したバッファ層によりリーク抑制を行うものであり、いずれも改良の余地があった。
　特に、光吸収層の高品質化のために、硫化反応の温度を高温、長時間として製膜した光吸収層表面は、低抵抗のＣｕ－Ｓｅ化合物、Ｃｕ－Ｓ化合物等のリーク成分が多いため、太陽電池性能向上のために、リーク抑制の強化が求められていた。
　一方で、このリーク抑制のために、リーク抑制の主体であるＣＢＤバッファ層を厚くしてリーク抑制を行うことも考えられるが、ＣＢＤバッファ層を厚くすると直列抵抗増加という不具合が発生し、かつ、結果的にリーク抑制は不十分になってしまうという問題があった。また、生成する廃棄物の量も増大するため製造コストの増大にも繋がってしまうという問題があった。
　本発明は上記課題、問題点を解決するためになされたものであって、直列抵抗を増加させることなく、リーク抑制が可能で、ｐｎヘテロ接合界面特性を向上させ、高効率な太陽電池を得ることを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の一の観点にかかるＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造は、ｐ型ＣＩＳ系光吸収層、バッファ層、ｎ型透明導電膜の順に積層されたＣＩＳ系薄膜太陽電池において、前記バッファ層は３層以上の積層構造であり、前記ｐ型ＣＩＳ系光吸収層と接する第１のバッファ層は、カドミウム（Ｃｄ）、又は、亜鉛（Ｚｎ）、又は、インジウム（Ｉｎ）を含む化合物からなり、前記第１のバッファ層と接する第２のバッファ層は酸化亜鉛系薄膜からなり、前記ｐ型ＣＩＳ系光吸収層、前記第１のバッファ層及び第２のバッファ層に配線パターンを形成することにより露出した端面及び、前記第２のバッファ層の前記ｎ型透明導電膜との間の端面を覆う第３のバッファ層が形成されており、前記第３のバッファ層は酸化亜鉛系薄膜からなることを特徴とする。
　前記第３のバッファ層の抵抗率が、前記第２のバッファ層の抵抗率より小さくしてもよい。
　前記第３のバッファ層の膜厚が１０～３００ｎｍの範囲内であってもよい。
　前記第３のバッファ層が有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により形成されていてもよい。
　前記第３のバッファ層に含まれるドーピング不純物元素濃度が１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であってもよい。
　また、このドーピング不純物元素がアルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）であってもよい。
　前記第３のバッファ層の抵抗率が０．１～１００Ωｃｍの範囲内であってもよい。
　前記第１のバッファ層の膜厚が２０ｎｍ以下、かつ、前記第２のバッファ層の膜厚が１００ｎｍ以上であってもよい。
　前記第１のバッファ層の膜厚と、前記第２のバッファ層の膜厚の比（第２のバッファ層の膜厚／第１のバッファ層の膜厚）が５以上であってもよい。
　前記第１のバッファ層が、ＣＢＤ法（溶液成長法）により形成されていてもよい。
　前記第２のバッファ層が、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により形成されていてもよい。
　前記第２のバッファ層に含まれるドーピング不純物元素濃度が、１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下であってもよい。
　このドーピング不純物元素が、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）であってもよい。
　前記第１のバッファ層が、ＣｄｘＳｙ、ＺｎｘＳｙ、ＺｎｘＯｙ、Ｚｎｘ（ＯＨ）ｙ、ＩｎｘＳｙ、Ｉｎｘ（ＯＨ）ｙ、ＩｎｘＯｙ（ここで、ｘ、ｙは自然数）のいずれかを含む化合物であってもよい。
　前記ＣＩＳ系光吸収層表面における硫黄濃度が、０．５atoms％以上であってもよい。
　前記第２のバッファ層の抵抗率が０．１Ωｃｍ以上であってもよい。
　本発明によれば、高抵抗な第２のバッファ層が、配線パターン部に存在することによる直列抵抗の増加を避けることができる。
　また、第２のバッファ層の抵抗率を上げることで、リーク抑制の強化を図ることができる。このため、第１のバッファ層の膜厚を低減することができ、ｐｎ接合部における直列抵抗を低減させることができる。
　第３のバッファ層の抵抗率が、第２のバッファ層の抵抗率より小さいことで、配線パターン部に製膜しても直列抵抗として不具合を起こすことがなくなり、また、配線パターン形成により露出した光吸収層及び第１のバッファ層、第２のバッファ層の端面を覆うことで、端面でのリークを抑制することができる。また端面におけるパッシベーション効果を得ることができる。
　第３のバッファ層を有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により製膜することで、配線パターンの端面という製膜しにくい部分であっても、カバーレッジよく製膜することができる。
　本発明を適用した集積構造の一実施形態について図１を参照して説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係るＣＩＳ系薄膜太陽電池１は、ガラス基板１１、金属裏面電極層１２、ｐ型ＣＩＳ系光吸収層（以下、単に「光吸収層」という。）１３、高抵抗バッファ層１４、ｎ型透明導電膜、（以下、単に「窓層」という。）１５の順に積層されたサブストレート構造のｐｎ型へテロ接合デバイスを構成している。
　ガラス基板１１は、その上に上記各層が積層される基板となるものであって、青板ガラス等のガラス基板やステンレス板等の金属基板、ポリイミド膜等の樹脂基板が用いられる。
　金属裏面電極層１２は、ガラス基板１１上に作製される０．２～２μｍの厚さのモリブデン（Ｍｏ）又はチタン（Ｔｉ）等の高耐蝕性で高融点の金属であり、これらの金属をターゲットとしてＤＣスパッタ法等により製膜される。
　光吸収層１３は、ｐ型の導電性を有するI－III －VI2 族カルコパイライト構造の厚さ１～３μｍの薄膜であり、例えば、ＣｕＩｎＳｅ２ 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 等の多元化合物半導体薄膜である。光吸収層１３としては、その他、セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層、硫化物系ＣＩＳ系光吸収層及びセレン化・硫化物系ＣＩＳ系光吸収層があり、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなり、前記硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなり、前記セレン化・硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、また、表面層を有するものとしては、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 がある。
　光吸収層１３は代表的には２種の製法があり、一つがセレン化／硫化法であり、一つが多元同時蒸着法である。
　セレン化／硫化法では、裏面電極層１２上に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）を含む積層構造または混晶の金属プリカーサー膜（Ｃｕ／Ｉｎ、Ｃｕ／Ｇａ、Ｃｕ－Ｇａ合金／Ｉｎ、Ｃｕ－Ｇａ－Ｉｎ合金等）を、スパッタ法や蒸着法等により製膜した後、セレン及び／又は硫黄含有雰囲気中で熱処理することによって光吸収層１３を製膜することができる。
　また多元同時蒸着法では、５００℃程度以上に加熱した裏面電極層１２が形成されたガラス基板１１上に、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、セレン（Ｓｅ）を含む原料を適当な組合せで同時に蒸着することによって光吸収層１３を製膜することができる。
　この光吸収層１３の表面（概ね表面より１００ｎｍまで）における硫黄濃度が０．５atoms％以上、より好ましくは３atoms％以上とすることで光入射側での光学的禁制帯幅を増大させることができるため、より効果的に光を吸収させることができる。また、後述のＣＢＤバッファ層との接合界面特性が向上する効果がある。
　窓層１５は、ｎ型の導電性を有する禁制帯幅が広く、透明且つ低抵抗で膜厚０．０５～２．５μｍの透明導電膜であり、代表的には酸化亜鉛系薄膜やＩＴＯ薄膜である。
　この窓層１５は、酸化亜鉛系薄膜の場合、周期律表III族元素、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）のいずれか１つ、又はこれらを組み合わせてドーパントとする。
　高抵抗バッファ層１４は、本実施形態では、第１のバッファ層であるＣＢＤバッファ層１４１と、第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２、第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４３の３層から構成されているが、４層以上の積層構造とすることも可能である。
　ＣＢＤバッファ層１４１は、光吸収層１３上端部と接しており、カドミウム（Ｃｄ）、又は亜鉛（Ｚｎ）、又はインジウム（Ｉｎ）を含む化合物により構成される。
　このＣＢＤバッファ層１４１の膜厚は、２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下に形成されている。
　ＣＢＤバッファ層１４１は、溶液成長法（ＣＢＤ法）により製膜されている。溶液成長法（ＣＢＤ法）とは前駆体となる化学種を含む溶液に基材を浸し、溶液と基材表面との間で不均一反応を進行させることによって薄膜を基材上に析出させるという方法である。
　具体的には、例えば、光吸収層１３上に、酢酸亜鉛を液温８０℃の水酸化アンモニウムに溶解して亜鉛アンモニウム錯塩を形成させ、その溶液中に硫黄含有塩であるチオリアを溶解し、この溶液を光吸収層１３に１０分間接触させて、光吸収層１３上に当該溶液から硫黄含有亜鉛混晶化合物半導体薄膜を化学的に成長させる。さらに成長した硫黄含有亜鉛混晶化合物半導体薄膜を大気中で設定温度２００
℃で１５分間アニールすることで乾燥し、かつ膜中の水酸化亜鉛の一部を酸化亜鉛に転化すると同時に硫黄により改質を促進することにより、硫黄含有亜鉛混晶化合物を高品質化させることができる。
　なお、このＣＢＤバッファ層１４１は、溶液を調整することによりＣｄｘＳｙ、ＺｎｘＳｙ、ＺｎｘＯｙ、Ｚｎｘ（ＯＨ）ｙ、ＩｎｘＳｙ、Ｉｎｘ（ＯＨ）ｙ、ＩｎｘＯｙ（ここで、ｘ、ｙは自然数）が含まれてもよい。
　第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２は、酸化亜鉛系薄膜により構成されており、ＣＢＤバッファ層１４１の上端面を覆うように形成されている。
　ＭＯＣＶＤバッファ層１４２に含まれるドーピング不純物元素としては、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）などのいずれかであり、そのドーピング不純物元素濃度を１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下となるように調整することによりバッファ層として好適な高抵抗な膜とすることができる。
　そして、このＭＯＣＶＤバッファ層１４２の抵抗率は、０．１Ωｃｍ以上、より好ましくは１Ωｃｍ以上となっている。
　このＭＯＣＶＤバッファ層１４２は、本実施形態では有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により形成されている。
　このＭＯＣＶＤバッファ層１４２は、例えば、亜鉛（Ｚｎ）の有機金属化物（例えば、ジエチル亜鉛、ジメチル亜鉛）と純水を原料として、これをバブラー等に充填し、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスで泡立てて、同伴させてＭＯＣＶＤ装置内にて成膜する。
　なお、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２は、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）だけでなく、スパッタ法等により形成してもよいが、光吸収層と良好なｐｎ接合界面を得るには、高エネルギー粒子が製膜種となるスパッタ法よりも製膜時にダメージの生じない有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）が好適である。
　ここで、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚は１００ｎｍ以上に形成されている。従って、ＣＢＤバッファ層１４１の膜厚とＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚の比（（ＭＯＣＶＤバッファ層１４２）／（ＣＢＤバッファ層１４１））≧５となっている。
　従来はリーク抑制を主にＣＢＤバッファ層が担っていたため、概ねＣＢＤバッファ層の膜厚は５０ｎｍ以上とする必要があったが、本実施形態においてはリーク抑制を主にＭＯＣＶＤバッファ層１４２で担うようにＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚を厚くしたことから、ＣＢＤバッファ層１４１の膜厚を２０ｎｍ以下とすることが可能となった。このためＣＢＤバッファ層１４１の製膜時間が大幅に短縮できることで高タクトが実現され、製造コストの低減となるだけでなく、ＣＢＤバッファ層１４１の製膜時の廃棄物の生成も従来より大幅に減少させることができるため、さらに製造コストの低減に有効である。また、リーク抑制を主にＭＯＣＶＤバッファ層１４２で担うために、通常ではリーク抑制の補完的な役割を担っているために５０ｎｍ程度以下と薄いＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚を１００ｎｍ以上の膜厚とし、また、ドーピング不純物濃度や抵抗率を調整している。
　第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４３は、酸化亜鉛系薄膜により構成されており、このＭＯＣＶＤバッファ層１４３が、光吸収層１３、ＣＢＤバッファ層１４１及びＭＯＣＶＤバッファ層１４２に配線パターンＰ２を形成することにより露出した端面及び、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２の上端面を覆うように形成されている。
　ＭＯＣＶＤバッファ層１４３に含まれるドーピング不純物元素としては、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、Ｂ（ホウ素）などのいずれかであり、その濃度は、１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下、より好ましくは１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下となっている。
　また、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚は１０～３００ｎｍの範囲内、より好ましくは５０～２００ｎｍの範囲内となっている。
　また、第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率は第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２の抵抗率よりも小さく構成されている。
　具体的には、第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２の抵抗率は０．１Ωｃｍ以上、好ましくは１Ωｃｍ以上、より好ましくは１０Ωｃｍ以上となっており、第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率は０．１～１００Ωｃｍ、好ましくは０．１～１０Ωｃｍとなっている。
　これにより、第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４３は、第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２よりも抵抗率が低くなっている。
　ＣＩＳ系薄膜太陽電池の積層構造としてみた場合、ｐｎ接合部におけるリーク抑制は主にＭＯＣＶＤバッファ層１４２が担い、またＣＢＤバッファ層１４１もリーク抑制の一部を担っている。ＭＯＣＶＤバッファ層１４３はリーク抑制の補完的な役割は担っているが、積層構造としては不要である。
　一方、薄膜太陽電池の特徴である集積構造としてみた場合、光吸収層１３を分離するパターン２部において高抵抗バッファ層が形成されていないと、光吸収層１３の端部にｎ型窓層１５が直接接することになり、リークが発生する。逆にパターン２部に、ｐｎ接合部におけるリーク抑制が可能なほどの高抵抗なバッファ層が形成されると、パターン２部を通して集電されるべき電流に対して抵抗ロスとなり、太陽電池の出力が低下してしまう。
　このため、本発明においては、積層構造からの要求と集積構造からの要求を同時に満たす構造として、パターン２部にはＭＯＣＶＤバッファ層１４３のみを形成する構造とした。すなわち、積層構造としてリーク抑制に十分なＣＢＤバッファ層１４１とＭＯＣＶＤバッファ層１４２を形成した後にパターン２を形成し、露出した光吸収層１３端面をＭＯＣＶＤバッファ層１４３が覆った構造とした。ここでＭＯＣＶＤバッファ層１３の抵抗率は光吸収層端部におけるリーク抑制と、パターン２部における抵抗ロスを最小限にするため、その抵抗率及び膜厚を調整している。
　なお、本実施形態では、高抵抗バッファ層１４は３層であるが、本発明では、高抵抗バッファ層１４は、３層以上に積層してもよい。この場合も、最も上端に積層されているバッファ層を、上述のＭＯＣＶＤバッファ層１４３と同様に構成することで、同様な効果を得ることができる。
　上述の実施形態にかかる太陽電池の特性について説明する。
　図２～図７に示した結果はいずれも、３０ｃｍ×３０ｃｍ基板サイズの集積構造となっている。
　図２にＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚（ｎｍ）と、太陽電池の変換効率の特性のグラフを示し、図３にＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚（ｎｍ）と、太陽電池の曲線因子（ＦＦ）の関係を示す。
　図４にＭＯＣＶＤバッファ層１４２／ＣＢＤバッファ層１４１の膜厚比と、変換効率（％）の関係を示し、図５にＭＯＣＶＤバッファ層１４２／ＣＢＤバッファ層１４１の膜厚比と、曲線因子（ＦＦ）との関係を示す。
　また、図６にＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚と太陽電池の変換効率の特性のグラフを示し、図７にＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚（ｎｍ）と、太陽電池の曲線因子（ＦＦ）の関係をそれぞれ示す。
　図２のグラフでは、横軸にＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚、縦軸に変換効率（％）、図３のグラフでは、横軸にＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚、縦軸に曲線因子（ＦＦ）を示している。
　図４のグラフでは、横軸にＭＯＣＶＤバッファ層１４２／Ｃホウ素（Ｂ）Ｄバッファ層１４１の膜厚比、縦軸に変換効率（％）、図５のグラフでは、横軸にＭＯＣＶＤバッファ層１４２／ＣＢＤバッファ層１４１の膜厚比、縦軸に変換効率（％）を示している。
そして、それぞれのグラフにおいて、ＣＢＤバッファ層１４１の膜厚に応じた変換効率、曲線因子（ＦＦ）の変化を表している。また、図２～図５においては、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚は７０ｎｍ、抵抗率は０．５Ωｃｍである。
　図６のグラフでは、横軸にＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚、縦軸に変換効率（％）、図７のグラフでは、横軸にＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚、縦軸に曲線因子（ＦＦ）を示している。
そして、それぞれのグラフにおいて、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率に応じた変換効率、曲線因子（ＦＦ）の変化を表している。
　図２、図３に示すように、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚を６０ｎｍ以上とすることにより、さらに好ましくは、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２の膜厚を１００ｎｍ以上とすることで、ＣＢＤバッファ層５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍのいずれの場合も、変換効率１３．５％以上を達成することができた。
　また、（ＭＯＣＶＤバッファ層１４２）／（ＣＢＤバッファ層１４１）の膜厚比の関係では、この膜厚比を５以上、好ましくは１０以上、より好ましくは２０以上とすることで、ＣＢＤバッファ層５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍのいずれの場合も、変換効率１３．５％以上を達成することができた。
　またＦＦは０．６５以上であり大面積・集積構造のＣＩＳ系薄膜太陽電池としては高い値を達成することができた。これは本発明のバッファ層構造による直列抵抗の低減とリーク抑制の両立により達成できた。本実施形態においてはＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚を７０ｎｍ、抵抗率を０．５Ωｃｍとした場合の結果を示したが、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚が１０～３００ｎｍ、抵抗率が０．１～１００Ωｃｍの場合、同様な結果となる。
　次に、図６、図７に示すように、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚を１０～３００ｎｍとすることにより、さらに好ましくは、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の膜厚を５０～２００ｎｍとすることで、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率０．１５Ωｃｍ、０．５Ωｃｍ、１０Ωｃｍ、８０Ωｃｍのいずれの場合も、変換効率１３．５％以上を達成することができた。一方、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率が０．１Ωｃｍ未満の場合は、光吸収層１３端面におけるリーク抑制効果が十分でないため、若干のＦＦ低下が認められ、またＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率が１００Ωｃｍより大きい場合は、直列抵抗の増加からＦＦの低下が認められた。
　上述の実施形態の集積構造の製造方法について説明する。
　まず、ガラス基板１１上に金属裏面電極層１２の電極パターンＰ１を形成し、その上に光吸収層１３及びＣＢＤバッファ層１４１、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２を製膜する。
　そして、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２を製膜した時点で、メカニカルスクライブ装置又はレーザスクライブ装置により光吸収層１３及びＣＢＤバッファ層１４１、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２を削ることによりパターン２を形成し、その上にさらに有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により第３のバッファ層としてＭＯＣＶＤバッファ層１４３を製膜したものである。
　なお、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３は、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）だけでなく、スパッタ法等により形成してもよいが、光吸収層と良好なｐｎ接合界面を得るには、高エネルギー粒子が製膜種となるスパッタ法よりも製膜時にダメージの生じない有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）が好適である。
　このように、上述の実施形態によれば、高抵抗な第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２が、配線パターンＰ２部に存在することによる直列抵抗の増加を避けることが可能となり、また、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２の抵抗率を上げることでリーク抑制の強化を図ることができる。
　また、第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４３の抵抗率を、第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層１４２の抵抗率より小さくすることで配線パターンＰ２部に製膜しても、直列抵抗として不具合を起こすことなく、また、配線パターンＰ２を形成することにより露出した光吸収層１３及びＣＢＤバッファ層１４１、ＭＯＣＶＤバッファ層１４２の側端面を覆うことで端面でのリークを抑制することができる。また端面におけるパッシベーション効果を得ることができる。
　また、ＭＯＣＶＤバッファ層１４３は、配線パターンの端面という製膜しにくい部分であるが、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により製膜することで、カバーレッジよく製膜することができる。
本発明の実施形態に係るＣＩＳ系太陽電池の集積構造を示した図。 第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層膜厚と変換効率との関係を示したグラフ。 第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層膜厚と曲線因子（ＦＦ）との関係を示したグラフ。 第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層／第１のバッファ層であるＣＢＤバッファ層の膜厚比と変換効率との関係を示したグラフ。 第２のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層／第１のバッファ層であるＣＢＤバッファ層の膜厚比と曲線因子（ＦＦ）との関係を示したグラフ。 第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層膜厚と変換効率との関係を示したグラフ。 第３のバッファ層であるＭＯＣＶＤバッファ層膜厚と曲線因子（ＦＦ）との関係を示したグラフ。
符号の説明
　　１１　　ガラス基板
　　１２　　金属裏面電極層
　　１３　　光吸収層
　　１４　　高抵抗バッファ層
　　１５　　窓層
　　１４１　ＣＢＤバッファ層（第１のバッファ層）
　　１４２　ＭＯＣＶＤバッファ層（第２のバッファ層）
　　１４３　ＭＯＣＶＤバッファ層（第３のバッファ層）
　　Ｐ１　　パターン１
　　Ｐ２　　パターン２
　　Ｐ３　　パターン３
 

Claims (16)

  1. 　ｐ型ＣＩＳ系光吸収層、バッファ層、ｎ型透明導電膜の順に積層されたＣＩＳ系薄膜太陽電池において、
    　前記バッファ層は３層以上の積層構造であり、
    　前記ｐ型ＣＩＳ系光吸収層と接する第１のバッファ層は、カドミウム（Ｃｄ）、又は、亜鉛（Ｚｎ）、又は、インジウム（Ｉｎ）を含む化合物からなり、
    　前記第１のバッファ層と接する第２のバッファ層は酸化亜鉛系薄膜からなり、
    　前記ｐ型ＣＩＳ系光吸収層、前記第１のバッファ層及び第２のバッファ層に配線パターンを形成することにより露出した端面及び、前記第２のバッファ層の前記ｎ型透明導電膜との間の端面を覆う第３のバッファ層が形成されており、
    　前記第３のバッファ層は酸化亜鉛系薄膜からなる、
    　ことを特徴とするＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  2. 　前記第３のバッファ層の抵抗率が、前記第２のバッファ層の抵抗率より小さい、
    　請求項１記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  3. 　前記第３のバッファ層の膜厚が１０～３００ｎｍの範囲内である、
    　請求項１又は２記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  4. 　前記第３のバッファ層が有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により形成される、
    　請求項１～３のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  5. 　前記第３のバッファ層に含まれるドーピング不純物元素濃度が１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である、
    　請求項１～４のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  6. 　前記ドーピング不純物元素が、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）のいずれかである、
    　請求項５記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  7. 　前記第３のバッファ層の抵抗率が０．１～１００Ωｃｍの範囲内である、
    　請求項１～６のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  8. 　前記第１のバッファ層の膜厚が２０ｎｍ以下、かつ、前記第２のバッファ層の膜厚が１００ｎｍ以上である、
    　請求項１～７のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  9. 　前記第１のバッファ層の膜厚と、前記第２のバッファ層の膜厚の比（第２のバッファ層の膜厚／第１のバッファ層の膜厚）が５以上である、
    　請求項１～８のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  10. 　前記第１のバッファ層が、溶液成長法（ＣＢＤ法）により形成される、
    　請求項１～９のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  11. 　前記第２のバッファ層が、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により形成される、
    　請求項１～１０のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  12. 　前記第２のバッファ層に含まれるドーピング不純物元素濃度が、１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下である、
    　請求項１～１１のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  13. 　前記ドーピング不純物元素が、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）のいずれかである、
    　請求項１２記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  14. 　前記第１のバッファ層が、ＣｄｘＳｙ、ＺｎｘＳｙ、ＺｎｘＯｙ、Ｚｎｘ（ＯＨ）ｙ、ＩｎｘＳｙ、Ｉｎｘ（ＯＨ）ｙ、ＩｎｘＯｙ（ｘ、ｙは自然数）のいずれかを含む化合物である、
    　請求項１～１３のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  15. 　前記ＣＩＳ系光吸収層表面における硫黄濃度が、０．５ａｔｏｍｓ％以上である、
    　請求項１～１４のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
  16. 　前記第２のバッファ層の抵抗率が０．１Ωｃｍ以上である、
    　請求項１～１５のいずれかに記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池の集積構造。
PCT/JP2008/054157 2008-03-07 2008-03-07 Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造 WO2009110093A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/921,222 US8575478B2 (en) 2008-03-07 2008-03-07 Integrated structure of CIS based solar cell
JP2010501745A JP5156090B2 (ja) 2008-03-07 2008-03-07 Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造
PCT/JP2008/054157 WO2009110093A1 (ja) 2008-03-07 2008-03-07 Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造
DE112008003755T DE112008003755T5 (de) 2008-03-07 2008-03-07 Integrierte Struktur einer Solarzelle auf CIS-Grundlage
KR1020107019676A KR101488413B1 (ko) 2008-03-07 2008-03-07 Ｃｉｓ계 태양전지의 집적 구조
TW097116848A TW200939499A (en) 2008-03-07 2008-05-07 Integrated structure of cis-type solar battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/054157 WO2009110093A1 (ja) 2008-03-07 2008-03-07 Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009110093A1 true WO2009110093A1 (ja) 2009-09-11

Family

ID=41055672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/054157 WO2009110093A1 (ja) 2008-03-07 2008-03-07 Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8575478B2 (ja)
JP (1) JP5156090B2 (ja)
KR (1) KR101488413B1 (ja)
DE (1) DE112008003755T5 (ja)
TW (1) TW200939499A (ja)
WO (1) WO2009110093A1 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034150B1 (ko) 2009-11-02 2011-05-13 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
US20120067392A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-22 Markus Gloeckler Photovoltaic device containing an n-type dopant source
EP2439788A2 (en) * 2010-03-24 2012-04-11 LG Innotek Co., Ltd. Solar cell apparatus and method for manufacturing same
JP2012124286A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp 光電素子
US20120204939A1 (en) * 2010-08-23 2012-08-16 Stion Corporation Structure and Method for High Efficiency CIS/CIGS-based Tandem Photovoltaic Module
KR101210046B1 (ko) 2011-10-17 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
JP2013533637A (ja) * 2010-07-30 2013-08-22 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 太陽光発電装置及びその製造方法
WO2014077395A1 (ja) * 2012-11-19 2014-05-22 東ソー株式会社 酸化物焼結体、それを用いたスパッタリングターゲット及び酸化物膜
US20140158191A1 (en) * 2011-07-29 2014-06-12 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell and method for manufacturing the same
US20140246073A1 (en) * 2011-10-05 2014-09-04 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell and solar cell module using the same
WO2017068923A1 (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 ソーラーフロンティア株式会社 光電変換素子
US12004414B2 (en) 2018-09-18 2024-06-04 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing device

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2012086703A1 (ja) * 2010-12-22 2014-05-22 京セラ株式会社 光電変換装置
KR101154786B1 (ko) * 2011-05-31 2012-06-18 중앙대학교 산학협력단 태양전지 및 이의 제조방법
KR101273093B1 (ko) * 2011-07-29 2013-06-13 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
KR20130136739A (ko) * 2012-06-05 2013-12-13 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
US8697478B2 (en) * 2012-09-06 2014-04-15 Tsmc Solar Ltd. Cover for protecting solar cells during fabrication
KR101923729B1 (ko) * 2012-10-29 2018-11-29 한국전자통신연구원 태양전지의 제조방법
KR101415251B1 (ko) * 2013-03-12 2014-07-07 한국에너지기술연구원 다중 버퍼층 및 이를 포함하는 태양전지 및 그 생산방법
US9240501B2 (en) * 2014-02-12 2016-01-19 Solar Frontier K.K. Compound-based thin film solar cell
CN105514215A (zh) * 2015-12-16 2016-04-20 山东建筑大学 一种用氧化锌制备硫化锌光电薄膜的方法
US10478518B2 (en) * 2016-03-02 2019-11-19 Better Vision Solutions LLC Method for disinfecting contact lenses
CA3024714C (en) 2016-05-18 2019-06-11 Menzel Diversified Enterprises, LLC Insulated container
US10583977B2 (en) * 2016-08-16 2020-03-10 Mp Global Products, L.L.C. Method of making an insulation material and an insulated mailer
CN111416015A (zh) * 2018-12-18 2020-07-14 领凡新能源科技(北京)有限公司 太阳能电池及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0494174A (ja) * 1990-08-10 1992-03-26 Fuji Electric Co Ltd 化合物薄膜太陽電池およびその製造方法
JP2000323733A (ja) * 1999-03-05 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
JP2002319686A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池の製造方法
JP2002373995A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Honda Motor Co Ltd 太陽電池の製造方法
JP2004103959A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池およびその製造方法
JP2004119953A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Honda Motor Co Ltd 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP2004214300A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ヘテロ接合を有する太陽電池
JP2005191167A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Showa Shell Sekiyu Kk 集積型薄膜太陽電池及びその製造方法
JP2006332190A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Honda Motor Co Ltd カルコパイライト型太陽電池
JP2007287926A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Kaneka Corp 集積化薄膜光電変換装置の製造方法および、その製造方法で得られうる集積化薄膜光電変換装置。

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US4611091A (en) 1984-12-06 1986-09-09 Atlantic Richfield Company CuInSe2 thin film solar cell with thin CdS and transparent window layer
JPH03249342A (ja) 1990-02-28 1991-11-07 Mitsubishi Motors Corp 混合燃料エンジン用燃料供給装置
JPH0766984B2 (ja) * 1992-02-13 1995-07-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション ヘテロ超格子ｐｎ接合
JP3402515B2 (ja) * 1994-05-23 2003-05-06 日本碍子株式会社 水素分離体とそれを用いた水素分離装置及び水素分離体の製造方法
JP3527815B2 (ja) * 1996-11-08 2004-05-17 昭和シェル石油株式会社 薄膜太陽電池の透明導電膜の製造方法
JPH11220151A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Shinko Electric Ind Co Ltd 化合物半導体薄膜光電変換素子
US6259016B1 (en) * 1999-03-05 2001-07-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solar cell
JP2000332273A (ja) * 1999-05-25 2000-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池およびその製造方法
JP2002094089A (ja) * 2000-09-11 2002-03-29 Honda Motor Co Ltd 化合物薄膜太陽電池の製造方法
JP4662616B2 (ja) * 2000-10-18 2011-03-30 パナソニック株式会社 太陽電池
SE0301350D0 (sv) * 2003-05-08 2003-05-08 Forskarpatent I Uppsala Ab A thin-film solar cell
JP4841173B2 (ja) 2005-05-27 2011-12-21 昭和シェル石油株式会社 Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の高抵抗バッファ層・窓層連続製膜方法及び製膜装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0494174A (ja) * 1990-08-10 1992-03-26 Fuji Electric Co Ltd 化合物薄膜太陽電池およびその製造方法
JP2000323733A (ja) * 1999-03-05 2000-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池
JP2002319686A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集積型薄膜太陽電池の製造方法
JP2002373995A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Honda Motor Co Ltd 太陽電池の製造方法
JP2004103959A (ja) * 2002-09-11 2004-04-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽電池およびその製造方法
JP2004119953A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Honda Motor Co Ltd 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP2004214300A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ヘテロ接合を有する太陽電池
JP2005191167A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Showa Shell Sekiyu Kk 集積型薄膜太陽電池及びその製造方法
JP2006332190A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Honda Motor Co Ltd カルコパイライト型太陽電池
JP2007287926A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Kaneka Corp 集積化薄膜光電変換装置の製造方法および、その製造方法で得られうる集積化薄膜光電変換装置。

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034150B1 (ko) 2009-11-02 2011-05-13 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
US8962984B2 (en) * 2010-03-24 2015-02-24 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell apparatus and manufacturing method thereof
US20130008496A1 (en) * 2010-03-24 2013-01-10 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell apparatus and manufacturing method thereof
EP2439788A4 (en) * 2010-03-24 2014-01-08 Lg Innotek Co Ltd SOLAR CELL DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
JP2013522927A (ja) * 2010-03-24 2013-06-13 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 太陽光発電装置及びその製造方法
EP2439788A2 (en) * 2010-03-24 2012-04-11 LG Innotek Co., Ltd. Solar cell apparatus and method for manufacturing same
CN102844879A (zh) * 2010-03-24 2012-12-26 Lg伊诺特有限公司 太阳能电池设备及其制造方法
US9871159B2 (en) 2010-07-30 2018-01-16 Lg Innotek Co., Ltd. Apparatus for generating electricity using solar power and method for manufacturing same
JP2013533637A (ja) * 2010-07-30 2013-08-22 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 太陽光発電装置及びその製造方法
US20120204939A1 (en) * 2010-08-23 2012-08-16 Stion Corporation Structure and Method for High Efficiency CIS/CIGS-based Tandem Photovoltaic Module
US20120067392A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-22 Markus Gloeckler Photovoltaic device containing an n-type dopant source
US9559247B2 (en) * 2010-09-22 2017-01-31 First Solar, Inc. Photovoltaic device containing an N-type dopant source
JP2012124286A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Toyota Industries Corp 光電素子
US20140158191A1 (en) * 2011-07-29 2014-06-12 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell and method for manufacturing the same
US20140246073A1 (en) * 2011-10-05 2014-09-04 Lg Innotek Co., Ltd. Solar cell and solar cell module using the same
KR101210046B1 (ko) 2011-10-17 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
WO2014077395A1 (ja) * 2012-11-19 2014-05-22 東ソー株式会社 酸化物焼結体、それを用いたスパッタリングターゲット及び酸化物膜
JP2014114207A (ja) * 2012-11-19 2014-06-26 Tosoh Corp 酸化物焼結体、それを用いたスパッタリングターゲット及び酸化物膜
WO2017068923A1 (ja) * 2015-10-19 2017-04-27 ソーラーフロンティア株式会社 光電変換素子
JPWO2017068923A1 (ja) * 2015-10-19 2018-08-09 ソーラーフロンティア株式会社 光電変換素子
US12004414B2 (en) 2018-09-18 2024-06-04 Lg Chem, Ltd. Method for manufacturing device

Also Published As

Publication number Publication date
DE112008003755T5 (de) 2011-02-24
JPWO2009110093A1 (ja) 2011-07-14
KR101488413B1 (ko) 2015-01-30
TW200939499A (en) 2009-09-16
JP5156090B2 (ja) 2013-03-06
KR20100124741A (ko) 2010-11-29
US8575478B2 (en) 2013-11-05
US20110011451A1 (en) 2011-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5156090B2 (ja) Ｃｉｓ系太陽電池の集積構造
WO2009110092A1 (ja) Ｃｉｓ系太陽電池の積層構造、及び集積構造
JP2009135337A (ja) Ｃｉｓ系太陽電池の積層構造、ｃｉｓ系薄膜太陽電池の集積構造及び製造方法
US9935211B2 (en) Back contact structure for photovoltaic devices such as copper-indium-diselenide solar cells
WO2011158899A1 (ja) Ｃｉｓ系薄膜太陽電池
WO2013077431A1 (ja) 薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2013077417A1 (ja) Ｃｚｔｓ系薄膜太陽電池及びその製造方法
JP2014209586A (ja) 薄膜太陽電池及びその製造方法
JP6377338B2 (ja) 光電変換素子、光電変換素子の製造方法及び太陽電池
Nakada et al. Improved efficiency of Cu (In, Ga) Se/sub 2/thin film solar cells with chemically deposited ZnS buffer layers by air-annealing-formation of homojunction by solid phase diffusion
EP2619800B1 (en) Solar cell
JP5421752B2 (ja) 化合物半導体太陽電池
JP2009170928A (ja) Ｃｉｓ系太陽電池の製造方法
JP5245034B2 (ja) Ｃｉｓ系太陽電池の製造方法
US20110287579A1 (en) Method of manufacturing solar cell
JP2003008039A (ja) 化合物太陽電池の製造方法
JP5918765B2 (ja) 太陽光発電装置
KR20090034079A (ko) 이셀렌화몰리브덴층을 포함하는 태양전지 및 그의 제조방법
JP2013229506A (ja) 太陽電池
JP5420775B2 (ja) Ｃｉｓ系太陽電池の製造方法
KR101283240B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101300642B1 (ko) 태양전지
US20140315348A1 (en) Thin film solar cell
KR20150115363A (ko) Ci(g)s 광흡수층을 구비하는 태양전지의 제조 방법
WO2017068923A1 (ja) 光電変換素子

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08721575

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010501745

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107019676

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120080037558

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12921222

Country of ref document: US

RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112008003755

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20110224

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08721575

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1