JPH055384B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH055384B2 JPH055384B2 JP61239510A JP23951086A JPH055384B2 JP H055384 B2 JPH055384 B2 JP H055384B2 JP 61239510 A JP61239510 A JP 61239510A JP 23951086 A JP23951086 A JP 23951086A JP H055384 B2 JPH055384 B2 JP H055384B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- cdte
- substrate
- cds
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は太陽電池などに使用可能な印刷形の薄
膜CdS／CdTe構造の光起電力素子の製造方法に
関するものである。 従来の技術 従来、CdS／CdTe構造の光起電力素子の製造
技術の一つとしてスクリーン印刷とベルトコンベ
ア炉による焼成を利用した製造方法がある。この
方法の特徴は簡単に実施でき、かつ量産性に富
み、大面積化が可能な安価な光起電力素子が得ら
れることにある。 以下図面を参照しながら、上述した従来の
CdS／CdTe構造の光起電力素子の一例について
説明する。 第２図Ａ〜Ｄは、スクリーン印刷とベルト炉焼
成法によつて作製された太陽電池の平面図と断面
図である。 まず、粒径数ミクロンの高純度CdSに融剤とし
て適量のCdCl2を加えプロピレングリコール
（PG）を溶媒としてパーストを作製する。次に、
このペーストをガラス基板１上にスクリーン印刷
し、所定の容器に収納後連続ベルト炉で焼成する
ことによりCdS焼結膜２を製造する。次に、この
CdS焼結膜２上に微粉末にしたCd、Te粉末に適
量のCdCl2を加えPGを溶媒として作製したペー
ストを同様にスクリーン印刷法で所望のパターン
に塗布し、ベルトコンベア炉で焼成することによ
りCdTe焼結膜３を形成する。この上にCdTe焼
結膜３をＰ型化すると同時にCdTe焼結膜３とオ
ーミツク接触するカーボンペーストを所望のパタ
ーンで印刷し、熱処理を行うことによりカーボン
膜４を得、CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。
更にCdS焼結膜２とオーミツク接触するAgIn電
極５と、カーボン膜４上のAg電極６をスクリー
ン印刷しコンベア炉焼成法によつて焼成して太陽
電池素子を製造している。 ここでのCdTe膜の焼結プロセスはCdSに較べ
て複雑である。ベースとなるCdS、CdS表面に存
在する微量のCdCl2、前記微粉末中に含まれるCd
やTe、無定形CdTeおよび同微粉末中に添加する
CdCl2が微妙に影響しあいCdTe膜を形成する
（例えば、特開昭56−32310号公報）。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構造では、CdCl2お
よびCd、Teの蒸発速度がCdTe結晶の粒径を大
幅に左右している。すなわちCdCl2及びCd、Te
の蒸発速度が速いと結晶粒径が小さくなる。同一
素子のCdTe膜において、周辺と中央とでは、焼
成特のCdCl2蒸発速度が異なり、周辺の結晶粒径
が中央に比較して大幅に低下する。 本発明は、焼結後のCdTe膜の周辺と中央の結
晶粒径バラツキを減少させた光起電力素子の製造
方法を提供するものである。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光起電力
素子の製造方法は、CdTe膜を基板中央の素子部
分だけでなく、これとは分離して不要な基板の周
辺部分にも同時に形成するものである。 作 用 本発明は上記した構成によつて、素子周辺に印
刷されたCdTe層中のCdCl2およびCd、Teの蒸発
により、素子自身のCdTe層周辺からのCdCl2お
よびCd、Teの蒸発量が大幅に減少でき、基板周
辺部分の結晶粒径を増加させることができる。す
なわち、CdTe膜の中央と周辺との差をなくすこ
とができるものである。 実施例 以下発明の一実施例の光起電力素子の製造方法
について、図面を参照しながら説明する。 第１図Ａ，Ｂは本発明の実施例における光起電
力素子の平面図及び断面図を示すものである。粒
径数ミクロンの高純度CdSに５重量％のZnSおよ
び10重量％のCdCl2を加えPGを溶媒として作製
したペーストを図面に示すように、アルカリ含有
量0.3重量％以下のバリウム硼珪酸ガラス基板１
上にスクリーン印刷にする。次に印刷したCdS層
をベルトコンベア炉にて焼成することによりZnS
との固溶体であるCdS焼結膜２を製造する。次に
CdC焼結膜２上に同じくスクリーン印刷法で所望
のパターンのCdTe層を塗布する。この時図に示
す様に光起電力素子の外形を決定する膜（この場
合はCdS膜）の周辺における不要ガラス基板上に
CdS膜から距離Ｄ（mm）だけ離して、幅Ｗ（mm）の
CdTe層を同時に印刷する。次に印刷したCdTe
層をベルトコンベア炉で焼成することによつて
CdTe膜３を形成する。この上に、CdTe焼結膜
３をＰ型化すると同時にCdTe焼結膜３とオーミ
ツクな接触をするカーボンペーストを所望のパタ
ーンで印刷し、熱処理を行うことによりカーボン
膜４を得、CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。
更にCdS焼結膜２とオーミツク接触するAgIn電
極５とカーボン膜４上のAg電極６をスクリーン
印刷しコンベア炉焼成法によつて焼成した太陽電
池素子を製造した。 以上のように構成された光起電力素子周辺のガ
ラス基板上に形成したCdTe膜のＤおよびＷの値
とその素子の白色螢光灯200ルツクス下の最大出
力を第１表に示す。ただし、素子におけるCdTe
膜はCdS膜の周囲から0.2mmだけ小さい。表に示
す通り、不要ガラス基板上にCdTe膜を印刷する
ことによつて特性の向上が見られる。特に光起電
力素子の周辺から３mm以内の距離に位置し、その
膜の幅Ｗが３mm以上ある時、その効果が大きいこ
とがわかる。 この素子特性の向上は、周辺部分のCdTe結晶
粒径の増大によるものと思われる。周辺のCdTe
結晶粒径もＤを小さくＷを大きくすると増大する
ことが、金属顕微鏡観察で確認できた。
膜CdS／CdTe構造の光起電力素子の製造方法に
関するものである。 従来の技術 従来、CdS／CdTe構造の光起電力素子の製造
技術の一つとしてスクリーン印刷とベルトコンベ
ア炉による焼成を利用した製造方法がある。この
方法の特徴は簡単に実施でき、かつ量産性に富
み、大面積化が可能な安価な光起電力素子が得ら
れることにある。 以下図面を参照しながら、上述した従来の
CdS／CdTe構造の光起電力素子の一例について
説明する。 第２図Ａ〜Ｄは、スクリーン印刷とベルト炉焼
成法によつて作製された太陽電池の平面図と断面
図である。 まず、粒径数ミクロンの高純度CdSに融剤とし
て適量のCdCl2を加えプロピレングリコール
（PG）を溶媒としてパーストを作製する。次に、
このペーストをガラス基板１上にスクリーン印刷
し、所定の容器に収納後連続ベルト炉で焼成する
ことによりCdS焼結膜２を製造する。次に、この
CdS焼結膜２上に微粉末にしたCd、Te粉末に適
量のCdCl2を加えPGを溶媒として作製したペー
ストを同様にスクリーン印刷法で所望のパターン
に塗布し、ベルトコンベア炉で焼成することによ
りCdTe焼結膜３を形成する。この上にCdTe焼
結膜３をＰ型化すると同時にCdTe焼結膜３とオ
ーミツク接触するカーボンペーストを所望のパタ
ーンで印刷し、熱処理を行うことによりカーボン
膜４を得、CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。
更にCdS焼結膜２とオーミツク接触するAgIn電
極５と、カーボン膜４上のAg電極６をスクリー
ン印刷しコンベア炉焼成法によつて焼成して太陽
電池素子を製造している。 ここでのCdTe膜の焼結プロセスはCdSに較べ
て複雑である。ベースとなるCdS、CdS表面に存
在する微量のCdCl2、前記微粉末中に含まれるCd
やTe、無定形CdTeおよび同微粉末中に添加する
CdCl2が微妙に影響しあいCdTe膜を形成する
（例えば、特開昭56−32310号公報）。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構造では、CdCl2お
よびCd、Teの蒸発速度がCdTe結晶の粒径を大
幅に左右している。すなわちCdCl2及びCd、Te
の蒸発速度が速いと結晶粒径が小さくなる。同一
素子のCdTe膜において、周辺と中央とでは、焼
成特のCdCl2蒸発速度が異なり、周辺の結晶粒径
が中央に比較して大幅に低下する。 本発明は、焼結後のCdTe膜の周辺と中央の結
晶粒径バラツキを減少させた光起電力素子の製造
方法を提供するものである。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光起電力
素子の製造方法は、CdTe膜を基板中央の素子部
分だけでなく、これとは分離して不要な基板の周
辺部分にも同時に形成するものである。 作 用 本発明は上記した構成によつて、素子周辺に印
刷されたCdTe層中のCdCl2およびCd、Teの蒸発
により、素子自身のCdTe層周辺からのCdCl2お
よびCd、Teの蒸発量が大幅に減少でき、基板周
辺部分の結晶粒径を増加させることができる。す
なわち、CdTe膜の中央と周辺との差をなくすこ
とができるものである。 実施例 以下発明の一実施例の光起電力素子の製造方法
について、図面を参照しながら説明する。 第１図Ａ，Ｂは本発明の実施例における光起電
力素子の平面図及び断面図を示すものである。粒
径数ミクロンの高純度CdSに５重量％のZnSおよ
び10重量％のCdCl2を加えPGを溶媒として作製
したペーストを図面に示すように、アルカリ含有
量0.3重量％以下のバリウム硼珪酸ガラス基板１
上にスクリーン印刷にする。次に印刷したCdS層
をベルトコンベア炉にて焼成することによりZnS
との固溶体であるCdS焼結膜２を製造する。次に
CdC焼結膜２上に同じくスクリーン印刷法で所望
のパターンのCdTe層を塗布する。この時図に示
す様に光起電力素子の外形を決定する膜（この場
合はCdS膜）の周辺における不要ガラス基板上に
CdS膜から距離Ｄ（mm）だけ離して、幅Ｗ（mm）の
CdTe層を同時に印刷する。次に印刷したCdTe
層をベルトコンベア炉で焼成することによつて
CdTe膜３を形成する。この上に、CdTe焼結膜
３をＰ型化すると同時にCdTe焼結膜３とオーミ
ツクな接触をするカーボンペーストを所望のパタ
ーンで印刷し、熱処理を行うことによりカーボン
膜４を得、CdS／CdTeヘテロ接合を形成する。
更にCdS焼結膜２とオーミツク接触するAgIn電
極５とカーボン膜４上のAg電極６をスクリーン
印刷しコンベア炉焼成法によつて焼成した太陽電
池素子を製造した。 以上のように構成された光起電力素子周辺のガ
ラス基板上に形成したCdTe膜のＤおよびＷの値
とその素子の白色螢光灯200ルツクス下の最大出
力を第１表に示す。ただし、素子におけるCdTe
膜はCdS膜の周囲から0.2mmだけ小さい。表に示
す通り、不要ガラス基板上にCdTe膜を印刷する
ことによつて特性の向上が見られる。特に光起電
力素子の周辺から３mm以内の距離に位置し、その
膜の幅Ｗが３mm以上ある時、その効果が大きいこ
とがわかる。 この素子特性の向上は、周辺部分のCdTe結晶
粒径の増大によるものと思われる。周辺のCdTe
結晶粒径もＤを小さくＷを大きくすると増大する
ことが、金属顕微鏡観察で確認できた。
【表】
以上のように本実施例によれば、CdTe膜を基
板周辺の部分にも形成することによつて、CdTe
膜周辺の結晶粒径が増大し、光電変換特性を向上
させることができる。 なお実施例において１個の光起電力素子を
CdTe膜でかこんだが、数個の光起電力素子を
CdTe膜で一まとめにかこんでもよい。その場合
基板周辺に位置する光起電力素子の特性が向上
し、基板位置によるバラツキが減少できる。 発明の効果 以上のように本発明は、ガラス基板の周辺上に
CdTe膜を印刷焼成することによつて光起電力素
子の光電特性を向上させることができる。
板周辺の部分にも形成することによつて、CdTe
膜周辺の結晶粒径が増大し、光電変換特性を向上
させることができる。 なお実施例において１個の光起電力素子を
CdTe膜でかこんだが、数個の光起電力素子を
CdTe膜で一まとめにかこんでもよい。その場合
基板周辺に位置する光起電力素子の特性が向上
し、基板位置によるバラツキが減少できる。 発明の効果 以上のように本発明は、ガラス基板の周辺上に
CdTe膜を印刷焼成することによつて光起電力素
子の光電特性を向上させることができる。
第１図Ａは本発明の実施例における光起電力素
子の平面図、同図ＢはＡのＢ−B′線に沿つた断
面図、第２図Ａは従来の光起電力素子の平面図、
第２図Ｂ，Ｃ，ＤはＡのＢ−B′線、Ｃ−C′線、Ｄ
−D′線に沿つた各断面図である。 １……ガラス基板、２……CdS膜、３……
CdTe膜、４……カーボン膜、５……AgIn電極、
６……Ag電極。
子の平面図、同図ＢはＡのＢ−B′線に沿つた断
面図、第２図Ａは従来の光起電力素子の平面図、
第２図Ｂ，Ｃ，ＤはＡのＢ−B′線、Ｃ−C′線、Ｄ
−D′線に沿つた各断面図である。 １……ガラス基板、２……CdS膜、３……
CdTe膜、４……カーボン膜、５……AgIn電極、
６……Ag電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にCdSもしくはCd、Ｓを含む化合物
半導体からなる第１の焼結膜を形成し、さらにそ
の上にCdTeよりなる第２の焼結膜を形成した
後、前記２つの焼結膜に電極を形成して基板中央
部に光起電力素子を製造するに際し、前記第２の
焼結膜を前記基板中央部の素子部に形成すると共
にこの素子部をとり囲むようこの素子部とは分離
して不要な基板の周辺部分にも同時に形成するこ
とを特徴とする光起電力素子の製造方法。 ２ 前記基板にガラス板を使用する特許請求の範
囲第１項記載の光起電力素子の製造方法。 ３ 前記基板の周辺部分に形成する膜は、光起電
力素子の周辺から３mm以内の距離に位置し、かつ
その膜は幅は３mm以上ある特許請求の範囲第１項
記載の光起電力素子の製造方法。 ４ 第２の焼結膜を形成する工程が、薄膜形成ペ
ーストをスクリーン印刷する工程からなり、光起
電力素子用膜と基板の周辺部分に形成する膜とを
同時にスクリーン印刷する特許請求の範囲第１項
記載の光起電力素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239510A JPS6393169A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239510A JPS6393169A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393169A JPS6393169A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH055384B2 true JPH055384B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=17045863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239510A Granted JPS6393169A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6393169A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922891A (ja) * | 1972-06-21 | 1974-02-28 | ||
| JPS5237785A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Process for production of photovoltaic elements |
| JPS60100482A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換半導体装置の作製方法 |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61239510A patent/JPS6393169A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393169A (ja) | 1988-04-23 |
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