JPH0483379A - ＣｄＳ―ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法 - Google Patents
ＣｄＳ―ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法Info
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- JPH0483379A JPH0483379A JP2197298A JP19729890A JPH0483379A JP H0483379 A JPH0483379 A JP H0483379A JP 2197298 A JP2197298 A JP 2197298A JP 19729890 A JP19729890 A JP 19729890A JP H0483379 A JPH0483379 A JP H0483379A
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- Pending
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- 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
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は太陽電池の光透過窓層などに用いて有効なＣｄ
Ｓ−ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法に関するものである。
Ｓ−ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法に関するものである。
従来の技術
近い将来 エネルギー供給が次第に困難になることが予
想され 太陽電池の高効率化 低コスト化が大きな課題
になってきた なかでＬ 大面積化が容品な薄膜系太陽
電池は大幅な低コスト化が可能と見られそのエネルギー
変換効率の向上が強く望まれていも この薄膜系太陽電
池には化合物半導体（Ｉ Ｉ−ＶＩ族ヤＩ−ＩＩＩ−Ｖ
Ｉｇ族）薄膜を用いたものが広く開発されつつある。化
合物半導体薄膜を用いた太陽電池の構成は バンドギャ
ップが広くて光を透過する窓層としてのｎ型ＣｄＳ系半
導体層とバンドギャップが狭くて光を吸収する吸収層と
してのｐ型のＣｄＴｅ系あるいはＣｕＩｎＳｅ２系半導
体層を積層したヘテロ接合などが用いられる。構成とし
ては 例えばＩ Ｔ Ｏ（Ｉ ｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０
ｘｉｄｅ）を設けたガラス基板上にｎ型ＣｄＳ層を、次
いでｐ型ＣｄＴｅ層を蒸着法で積層形成し 最後に金属
電極を設けて太陽電池とす４ あるいＧＥＬ ガラス
基板上にスクリーン印刷と焼成によってｎ型Ｃｄ８層を
、次いで同様にスクリーン印刷と焼成によってｐ型Ｃｄ
Ｔｅ層を、最後に金属電極層を設けて太陽電池とする。
想され 太陽電池の高効率化 低コスト化が大きな課題
になってきた なかでＬ 大面積化が容品な薄膜系太陽
電池は大幅な低コスト化が可能と見られそのエネルギー
変換効率の向上が強く望まれていも この薄膜系太陽電
池には化合物半導体（Ｉ Ｉ−ＶＩ族ヤＩ−ＩＩＩ−Ｖ
Ｉｇ族）薄膜を用いたものが広く開発されつつある。化
合物半導体薄膜を用いた太陽電池の構成は バンドギャ
ップが広くて光を透過する窓層としてのｎ型ＣｄＳ系半
導体層とバンドギャップが狭くて光を吸収する吸収層と
してのｐ型のＣｄＴｅ系あるいはＣｕＩｎＳｅ２系半導
体層を積層したヘテロ接合などが用いられる。構成とし
ては 例えばＩ Ｔ Ｏ（Ｉ ｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０
ｘｉｄｅ）を設けたガラス基板上にｎ型ＣｄＳ層を、次
いでｐ型ＣｄＴｅ層を蒸着法で積層形成し 最後に金属
電極を設けて太陽電池とす４ あるいＧＥＬ ガラス
基板上にスクリーン印刷と焼成によってｎ型Ｃｄ８層を
、次いで同様にスクリーン印刷と焼成によってｐ型Ｃｄ
Ｔｅ層を、最後に金属電極層を設けて太陽電池とする。
ＣｄＳ０代わりにバンドギャップのより広いＣｄＳ −
Ｚ ｎｓ固溶体薄膜を用いることζよ 透過光量を増や
し変換効率を上げることに大変有効である。
Ｚ ｎｓ固溶体薄膜を用いることζよ 透過光量を増や
し変換効率を上げることに大変有効である。
このＣｄＳ −Ｚ ｎＳ固溶体薄膜の形成法として（よ
精密に温度制御された２つの蒸発源からＣｄＳと２ｎ
Ｓを独立に蒸発させ基板上に付着させて固溶体薄膜を形
成すも さらに！よ この固溶体薄膜をより低抵抗にす
るためにＩｎの様なドナー不純物を別の蒸発源から同時
に蒸発させて固溶体薄膜中に添加させも この様にして
形成された膜の深さ方向の組成分布はＣｄ Ｚλ Ｓ、
Ｉｎなどの比が一定かあるいは精密制御された傾斜分布
にしなければならなｔ〜 発明が解決しようとする課題 この様に バンドギャップの広い低抵抗の半導体薄膜で
成る窓層を形成するには組成比を深さ方向に所定の値に
保つため精密に温度制御された２〜３ケの蒸発源を必要
とする。
精密に温度制御された２つの蒸発源からＣｄＳと２ｎ
Ｓを独立に蒸発させ基板上に付着させて固溶体薄膜を形
成すも さらに！よ この固溶体薄膜をより低抵抗にす
るためにＩｎの様なドナー不純物を別の蒸発源から同時
に蒸発させて固溶体薄膜中に添加させも この様にして
形成された膜の深さ方向の組成分布はＣｄ Ｚλ Ｓ、
Ｉｎなどの比が一定かあるいは精密制御された傾斜分布
にしなければならなｔ〜 発明が解決しようとする課題 この様に バンドギャップの広い低抵抗の半導体薄膜で
成る窓層を形成するには組成比を深さ方向に所定の値に
保つため精密に温度制御された２〜３ケの蒸発源を必要
とする。
課題を解決するための手段
透光性基板上にＣｄＳおよびＺｎＳの半導体薄膜を積層
して形成し この積層薄膜を、高温でＣｄＣｌ２の蒸気
に暴露して活性化し固溶体を形成すも作 用 本発明の方法によれば バンドギャップの広いＣｄＳ−
ＺｎＳ固溶体薄膜を安価な蒸着装置で、ＺｎＳとＣｄＳ
の２回にわたる積層蒸着膜（両者の全量でのモル比が一
定であれば良い）を、ＣｄＣｌ２蒸気中の活性化熱処理
によって固溶体が容易にでき、また活性化膜であるため
蒸着形成膜に比べてはるかに欠陥が少なく、移動度が高
く、低抵抗である。
して形成し この積層薄膜を、高温でＣｄＣｌ２の蒸気
に暴露して活性化し固溶体を形成すも作 用 本発明の方法によれば バンドギャップの広いＣｄＳ−
ＺｎＳ固溶体薄膜を安価な蒸着装置で、ＺｎＳとＣｄＳ
の２回にわたる積層蒸着膜（両者の全量でのモル比が一
定であれば良い）を、ＣｄＣｌ２蒸気中の活性化熱処理
によって固溶体が容易にでき、また活性化膜であるため
蒸着形成膜に比べてはるかに欠陥が少なく、移動度が高
く、低抵抗である。
Ｉｎなどの添加により一層低抵抗化が可能であり、太陽
電池の高効率化に有効であも 実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
電池の高効率化に有効であも 実施例 以下、本発明の詳細な説明する。
ガラス基板（コーニング社、＃７０５９）上演ＣｄＳと
ＺｎＳのモル比が８＝２で、全体の厚さ１．１μｍの未
ドープのＺｎＳとＩｎをドープしたＣｄＳの積層蒸着膜
を形成し九 Ｉｎの量はＣｄＳ、ＺｎＳの全体に対して
Ｏおよび０．１〜２モル％とし九 このＺｎＳ／ＣｄＳ
： Ｉｎ積層膜を５００〜６５０℃テＣｄＣ１ｔの蒸
気中で加熱処理して固溶体化と同時に結晶化を起こさせ
（活性化プロセス）、 Ｉｎの有効添加を施し九 固溶
体化によって吸収端波長は短波長側へシフトし九５００
℃以下では固溶体化が不十分であり、６５０℃以上では
透過率が悪くなる。５００〜６５０℃で活性化固溶体化
した膜について分光透過率を第１表に ５５０℃で活性
化した固溶体膜にＮｉＣｒ／ＡＵ蒸着電極を設けてＶａ
ｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗの方法で測定した電気伝導特性を
第２表に示す。分光透過率をＴｒ（％）、電気伝導度を
σ（Ω−’Ｃｍす）、キャリア数をｎ （ｃｍ−’）、
移動度をｐ （ｃｍ” Ｖ−’ ５ｅｃ−’ ）で示し
た 比較のたべ 通常の精密制御した３つの蒸発源から
ＣｄＳ、 ＺｎＳ、 Ｉｎを同時蒸着（基板温度１５
０℃）Ｌ ４００℃でアニールした膜の特性について
も調べた （囚不魔り （Ｌ＜ 上次（（） 第１表 第２表 この様く 従来のＣｄＳ−ＺｎＳ固溶体膜に比べて分光
透過率が大である上に 電気伝導度も非常に高ｂ〜 こ
れは活性化法により形成した固溶体膜は欠陥が少ないこ
とを反映していると考えられる。
ＺｎＳのモル比が８＝２で、全体の厚さ１．１μｍの未
ドープのＺｎＳとＩｎをドープしたＣｄＳの積層蒸着膜
を形成し九 Ｉｎの量はＣｄＳ、ＺｎＳの全体に対して
Ｏおよび０．１〜２モル％とし九 このＺｎＳ／ＣｄＳ
： Ｉｎ積層膜を５００〜６５０℃テＣｄＣ１ｔの蒸
気中で加熱処理して固溶体化と同時に結晶化を起こさせ
（活性化プロセス）、 Ｉｎの有効添加を施し九 固溶
体化によって吸収端波長は短波長側へシフトし九５００
℃以下では固溶体化が不十分であり、６５０℃以上では
透過率が悪くなる。５００〜６５０℃で活性化固溶体化
した膜について分光透過率を第１表に ５５０℃で活性
化した固溶体膜にＮｉＣｒ／ＡＵ蒸着電極を設けてＶａ
ｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗの方法で測定した電気伝導特性を
第２表に示す。分光透過率をＴｒ（％）、電気伝導度を
σ（Ω−’Ｃｍす）、キャリア数をｎ （ｃｍ−’）、
移動度をｐ （ｃｍ” Ｖ−’ ５ｅｃ−’ ）で示し
た 比較のたべ 通常の精密制御した３つの蒸発源から
ＣｄＳ、 ＺｎＳ、 Ｉｎを同時蒸着（基板温度１５
０℃）Ｌ ４００℃でアニールした膜の特性について
も調べた （囚不魔り （Ｌ＜ 上次（（） 第１表 第２表 この様く 従来のＣｄＳ−ＺｎＳ固溶体膜に比べて分光
透過率が大である上に 電気伝導度も非常に高ｂ〜 こ
れは活性化法により形成した固溶体膜は欠陥が少ないこ
とを反映していると考えられる。
そのため移動度も従来法の固溶体膜よりずっと太きｂ〜
この様にＺｎＳ蒸着膜にＣｄＳ： Ｉｎ蒸着膜を積層
して後ＣｄＣｌ２蒸気中で活性化熱処理することにより
深さ方向に均一な組成の優れた固溶体膜が得られ、６．
、ＣｄＳとＺｎＳの積層の順番を変えても多層構成にし
ても他の組成比の固溶体ＣｄＳ−ＺｎＳを用いても良く
、またＩｎはＺｎＳ蒸発源に添加しておいてＬ 別の蒸
発源から蒸発させてもさらに■ηの代わりにＡｌやＧａ
を用いても同様の効果が得られも 発明の効果 本発明によれば 安価な装置を用いて変換効率向上に有
効なバンドギャップの広（（低抵抗のＣｄＳ−ＺｎＳ固
溶体薄膜を容易に形成することが可能となも これは太
陽電池の変換効率向上とコストダウンに有効である。
して後ＣｄＣｌ２蒸気中で活性化熱処理することにより
深さ方向に均一な組成の優れた固溶体膜が得られ、６．
、ＣｄＳとＺｎＳの積層の順番を変えても多層構成にし
ても他の組成比の固溶体ＣｄＳ−ＺｎＳを用いても良く
、またＩｎはＺｎＳ蒸発源に添加しておいてＬ 別の蒸
発源から蒸発させてもさらに■ηの代わりにＡｌやＧａ
を用いても同様の効果が得られも 発明の効果 本発明によれば 安価な装置を用いて変換効率向上に有
効なバンドギャップの広（（低抵抗のＣｄＳ−ＺｎＳ固
溶体薄膜を容易に形成することが可能となも これは太
陽電池の変換効率向上とコストダウンに有効である。
Claims (2)
- （１）透光性基板上に、ＣｄＳおよびＺｎＳの半導体薄
膜を積層して形成し、前記積層薄膜を高温でＣｄＣｌ＿
２の蒸気に暴露して活性化し固溶体を形成することを特
徴とするＣｄＳ−ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法。 - （２）ＣｄＳ、ＺｎＳ薄膜のうち少なくとも一方に予め
Ｉｎ、Ｇａ、あるいはＡｌを含有することを特徴とする
請求項１記載のＣｄＳ−ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197298A JPH0483379A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ＣｄＳ―ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197298A JPH0483379A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ＣｄＳ―ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483379A true JPH0483379A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16372135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197298A Pending JPH0483379A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ＣｄＳ―ＺｎＳ固溶体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483379A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003073120A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 複合微細粒子およびその製造方法 |
| JP2012028650A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Toyota Central R&D Labs Inc | 光電素子及びその製造方法 |
| CN103922612A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-16 | 桂林理工大学 | 一种冷、热交替化学浴法制备CdSe薄膜的方法 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2197298A patent/JPH0483379A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003073120A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 複合微細粒子およびその製造方法 |
| JP2012028650A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Toyota Central R&D Labs Inc | 光電素子及びその製造方法 |
| CN103922612A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-16 | 桂林理工大学 | 一种冷、热交替化学浴法制备CdSe薄膜的方法 |
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