JPS5892282A - 感光性部材 - Google Patents

感光性部材

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JPS5892282A
JPS5892282A JP57202861A JP20286182A JPS5892282A JP S5892282 A JPS5892282 A JP S5892282A JP 57202861 A JP57202861 A JP 57202861A JP 20286182 A JP20286182 A JP 20286182A JP S5892282 A JPS5892282 A JP S5892282A
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JP
Japan
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layer
electrode
metal
oxidized
cdte
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JP57202861A
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アリス・ウエイ−リユン・リ−・リン
プラナブ・クマ−・ライシヨ−ドフリ
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/125The active layers comprising only Group II-VI materials, e.g. CdS, ZnS or CdTe
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/18Photovoltaic cells having only Schottky potential barriers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/543Solar cells from Group II-VI materials

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気伝導性電極を支える支持体とその電極上の
ルー型またはP−型のCdTe層とから成る感光性部材
に関するものである。この部材の製造方法が提供される
。この部材は、ルー型またはP−型のCdTe層がこの
部材の電極と、CdTe層と光電池的に活性接合を形成
する金属から成る障壁電極と、の間にサンドイッチ状に
はさまれている光電池に於ける用途に適している。
ショットキーの障壁太陽電池は有利には、障壁電極が保
持されているルー型CdTe層とこのQd’f e層と
低抵抗接触を形成するオーム接触電極とから成る。ここ
で使用する「低抵抗接触」とはメツ0オーム−crn2
に等しいかそれより小さい接触抵抗のことをいう。この
ような電池の製造コストを下げるために、電極上へ薄膜
状態で、例えば蒸気相から沈着させることによって、各
種の層をコーティングする方法が探求されてきた。電池
の諸物質の蒸着は電池製造の安価な方法を提供する。
しかし、この技法の使用に於て問題が残っている。Cd
Teは低抵抗接触電極上へ゛蒸気から沈着させることが
でき、あるいは低抵抗接触電極をCare層上へ沈着さ
せることができる。後者の方法はCdTeがこんどは障
壁電極上にまず沈着されねばならないので不利である。
このような方法は障壁電極と接触すべき部分に於てCd
’fe層の事前熱処理を行なうことがない。米国特許第
4,035,197号明細書の光電池は、障壁電極にそ
の後接触せしめられるCdTe表面を酸素含有雰囲気中
で加熱する工程によって、著しく高い効率を達成してい
る。
このような加熱処理の使用を可能ならしめるには、Cd
Teが低抵抗接触電極上へ沈着またはコーティングされ
るのであり、逆のやり方ではない。
しかし、低抵抗接触9電極上へ蒸気相からCd’f e
を沈着させることは、ルー型CdTeの最も普通の低抵
抗接触電極の一′つであるインジウムの場合には、その
低融点のために、実施できない。すなわち、C,dTe
  を沈着させる際に使用する高温はインジウムの薄層
を破壊する。さらに特定的にいえば、このような温度は
インジウム層を熔融させて孤立した粒状物に丸め上げる
のに十分な高い温度である。きわめて薄いインジウムの
層をコーティングすることによってこの層の破壊をさけ
る試みは自己維持特性層をもたらしたが、けれどもこれ
は容易に酸化するので不満足なものである。本発明まで
は、インジウムの酸化物は所望電極の形成を妨げていた
。CdTeのへテロ接合太陽電池のための電極としてn
−型CdSで以てコーティングしたモリブデン支持体を
使用する慣用方法は高価で望ましくない。
本発明は;電極上でルー型またはP−型CdTeの層と
低抵抗接触を形成する電極をささえる支持体を含みその
際そのCdTaは蒸着させてもよい、比較的安価な感光
性部材を提供することによって従来の技術の欠点を克服
するものである。
本発明の特別な一つの利点は;CdTeと、電極の高価
な前処理を必要とすることな(CdTeの蒸着を可能と
するCdTeの低抵抗接触電極と、がら成る感光性部材
を提供することである。
このような電極の物質と構成が本発明以前に使用された
慣用的技法と比べて安価であり、しかも一つの一体化さ
れた配列をつくるのに適していることが、本発明のもう
一つの特別な利点である。
本発明の感光性部材は電気伝導性電極をささえる支持体
とこの電極上のルー型またはp−型CdT e層とから
成り立ち:この電極、Qd’fe層またはこれらの両者
が a)上記のルー型またはP−型CdTgに対してそれぞ
れルー型またはp−型ドーパントとして機能し得る電子
的活性形態をもつ物質、を含み、そして上記電極が b)還元形態として上記物質の酸化形態を上記電子的活
性形態へ還元し得る酸化金属またはその反応生成物、を
含み、上記電極が上記CdTe層とともに約20オーム
−CrrL2より大きくない接触抵抗なもつ、ことを特
徴としている。
このように、本発明の利点は、酸化金属またはその反応
生成物を含む電極構造を提供することにより、かつ電極
またはcrt’re層またはそれらの両者の中にCdT
eに対するド−パントとして作用する一つの物質の電子
的活性形態を提供することによって、達成される。
任意的には、電極はまた酸化金属の還元形態とその物質
の酸化形態の少くとも一つを含み、その際、その金属の
還元形態はその物質の酸化形態を還元してド一・ξント
を形成させることができる。
好ましくは、上記の1匝は上記物質の上記酸化形態から
成る第一層と上記金属の上記還元形態から成る第二層と
を含み、これらの層の一つが上記CdTe層と接触して
おり、これらの層は上記物質の上記電子的活性形態と上
記酸化金属とから成る界面領域を含んでいる。第一層中
の物質の酸化形態は好ましくはその物質の酸化物である
好ましくは、このCdTsはルー型であり、物質はIn
、 G(Z 、 B 、 Tt 、 At 、及びCd
がら選ばれる元素である。
好ましくは、金属はチタン、クロム、ジルコニウム、ア
ルミニウム、ハフニウム、タンタル、及びマグネシウム
、である。
本発明の特に好ましい具体化に於ては、電極はインジウ
ム、酸化されたチタン、及びチタンの混合物を含む。
前述の低抵抗接触電極の特徴をもつ光電池がつくられて
よい。このような′電池はこの電極と障壁電極とをこの
二つの電極の間にサンドインチにはさまれたCdT e
と一緒に含む。
より特定的にいえば、この光電池は支持体上の電気伝導
性電極と上記CdTc層と光電池的活性接合を形成する
金属がら成る障壁電極との間にサンドインチとしてはさ
まれたルー型またはP−型C≠Teの層を含み、その場
合、ルー型またはp−型のCdTeの層と支持体上の電
気伝導性電極とが本発明の感光性部材を形成する。
本発明の感光性部材の製造方法は、 α)(1)支持体上に二つの層を形成し、それらの一つ
が、上記のルー型またはp−型Cd’feに対してそれ
ぞれルー型またはp−型ド−パントとして機能するよう
還元形態として電子的に活性である酸化物質から成り、
そしてもう一つの層が、上記酸化物質を上記還元形態べ
還元し得る金属から成るか、あるいは、 (11)支持体上に一つの層を形成し、その層が上記酸
化物質と上記金属との混合物から成り;そして h)上記の層(複数または単数)の上にルー型またはp
−型GdTeの一つの層を形成する;ことから成る。
好ましくは、上記各段階は C)上記の層(複数または単数)と上記CdTe層を、
−上記酸化物質の少くともいくらがを一ヒ記還元形態へ
還元し上記物質の上記還元形態の少くともいくらかを上
記CdTc層の中に拡散させるのに十分な温度と時間に
於て加熱する、 ことを含む。
ここで述べている電極は、半導体物質としてCdTeを
特徴とする、ショットキー障害型の光電池に対する低抵
抗接触電極として用いられるのが好ましい。この種の電
極はまた低抵抗接触電極を必要とするいかなる感光性部
材に於ても有用である。例えば、この種の雪積はホモ接
合、MIS、及びペテロ接合の太陽電池、並びに電子写
真撮像に於て有用な感光性部材を製造するのに用いるこ
とができる。電子写真撮像用の感光性部材の場合に於て
は、ただ一つの電極、低抵抗接触電極、が必要である。
本発明の好ましい具体化はルー型CdTe半導体物質に
関して具体的((配達されている。本発明はまたP−型
CdTe物質へ低抵抗接触をつくる場合に於ても有用で
あり、この場合に於けるピーパントは例えば燐、アンチ
モン、または砒素である。
CdTe層用のピーパントは電極中で生成されるので、
改良された低抵抗接触がCdTe層とつくられる。ドー
パントの生成は、ド−パントとなる物質の酸化形態とこ
の酸化物質をその還元形態へ還元し得る金属との間に酸
化還元反応をつくらせることによって容易に達成される
ことが発見されたのである。好ましくは酸化物質と金属
とは二つの層として存在l−1酸化遣元反応は各層の間
の少くとも界面領緘に於ておこってその物質の還元され
た電子的活性形態を形成する。ここで用いる場合、「電
子的活性」とは、CdTe半導体の禁止帯の幅の中に入
るエネルギー水準をもちcd’f を半導体を適切にド
−プする物質の酸化段階のことをいう。
この酸化段階はたいていの場合に於て、その物質の元素
形態であり、例えば、インジウムをド−パントとして用
いるときには工n0であると信じられる。酸化された状
態はド−・セントとして機能すると思われない。従って
、以後に論する好ましい具体化は、電子的活性形態とし
て存在していると信じられる酸化段階として元素状ド−
パントに言及している。
後記する通り、電極全体は元素状ド−パント、酸化金属
、及び任意的には、未だ酸化されていない過剰の元素状
金属または未だ、費元されていない過剰の酸化ドーパン
ト、の混合物であるよう構成することができる。最良の
電気伝導性のためには、過剰の元素状金属を特命とする
具体化が好ましい。
本明細に於て使用するとき、「酸化ド−パント」または
「酸化形態」とは、それぞれ、電子的に負の元素と組合
せられるときに生成されるような正味の正電荷をもつよ
う変性された元素状ドーパントまたは物質である。
この酸化ド−・セントまたは酸化物質の好ましい形態は
ト9−パントまたは物質の酸化物であり、その他の形態
例えばハロゲン化ド−パント例えばIFLCt3及びG
aBr3も有用である。
ルー型CdTe用の有用なド−パントはインジウム、ガ
リウム、硼素、アルミニウム、カドゝミウム、及びタリ
ウムを包括する。インジウム酸化物は特に好ましい酸化
ド−パントであり、その有用な形態はソーダ石灰ガラス
上に真空蒸着させた酸化インジウム、及び商標名「ネサ
トロン」ガラスとしてPPGインダスリーズ社から市販
されているド−プされた酸化インジウムで以コーティン
グされたガラスがあげられる。
酸化ドーパントを還元する金属はどれも還元用金属とし
て有用である。意外にも、ルー型QdTeに対して低抵
抗接触というよりむしろ障壁を通常形成する金属ですら
、ルー型CdTeとの低抵抗接触に悪影響を及ぼすこと
なしにこの金属として使用できる。例えば、クロムは酸
化インジウムがビーパント酸化物であるときには還元剤
として有用であることが発見された。このような各種の
金属は、ルー型C,dTe層との低抵抗接触を形成させ
るのが金属であるというよりド−パントであるが故に有
用であると信じられている。
ある特定金属が酸化ド−パントを還元する能力は酸化金
属の形成遊離エネルギーをアニオンベースのモルあたり
で測定して検査することによって確認される。このよう
な遊離エネルギーが還元されるべき酸化ド−パントの形
成遊離エネルギーに相当するものより負であればあるほ
ど、酸化ドーパントの還元はおこり易い。
上記の通り、好ましい酸化形態は酸化物である。
次の表はいくつかの適切な酸化物の形成遊離エネルギー
を列記している。一つの金属はその酸化物が還元される
べきドーパント酸化物よりこの表で上にある場合には満
足すべき還元剤である。
第  1  表 Av203     −13.0e α) NBS技術ノー) (270−6)、1971b
) NBS技術ノー) (270−3)、1968C)
 NBS技術ノート(270−5)、1971d) N
BS技術ノート(270−4)、1969ε’) N8
3回状 500、19527) JANAF 熱化字表
、第2版。
N5RDS−NB−57(1971) ある酸化物については、形成遊離エネルギーは容易には
確認されない。その場合には、生成熱な同じベースで比
較してよく、すなわち、一つの金属はその金属の酸化物
の生成熱がド−パント酸化物の生成熱よりさらに負であ
る場合にそのド一・ξント酸化物を還元する。
本発明によれば、工rL203またはGa2O3のよう
なド−パント酸化物を還元するのに特に有用な金属はチ
タン、クロム、ジルコニウム、アルミニウム、ハフニウ
ム、タンタル及びマグネシウムを包括する。
電極にCdTgとの低抵抗接触をつくらせるのはド−パ
ントの元素状形態であると信じられる。さらに、元素状
ド−パントは酸化−還元反応中に生成し界面領域からc
d’f e層へ移行すると信じられる。いくらかの酸化
金属またはその反応生成物もまた少くとも界面領域に於
て存在すると信じられる。この酸化金属の可能な反応生
成物の例は金属テルル化物と、もし支持体がガラスであ
る場合には支持体からのアニオンとの反応によって生成
される生成物を含む。
例えば、酸化ド−パントがIrL203であり金属がチ
タンである場合には、酸化還元反応後に於て界面領域は
好ましくは主としてインジウムとチタンの酸化物を含む
ある場合には、そして特に酸化ド−パント層がきわめて
薄い場合には、その層中の実質上すべての酸化ドー・ξ
ントは部材製造中に元素状ド一・ξントヘ還元される。
その場合には、電極は元素状ド−パント、酸化金属、及
び酸化されない残留する過剰金属、を含む。
アルミニウム、スチール、及びグラファイトのような伝
導性支持体及びガラス、セラミックス、及び石英のよう
な絶縁性支持体を含めたいがなる支持体もこの感光性部
材にとって有用である。絶縁性支持体、すなわち、電気
的不導性である支持体は、部材が単一支持体上で複数部
材の一体化配列として構成されることを可能とする利点
があり。
各部材は、計画的に連結して所望回路を形成させる場合
以外は、他の要素から絶縁される。従って、好ましい絶
縁性支持体はガラス、例えば「ネサトロン」またはソー
ダ石灰ガラスである。
完成された感光性部材はこの種の支持体、前述の電極構
造、及びCdTe半導体物質層から成る。
好ましくはCdTeは多結晶形態にある。
光電池、すなわち本発明の一つの好ましい具体化を完成
させるため、二つの電極の間にGdTe層をサンドイッ
チにはさむために一つの@璧電極を加える。この障壁電
極はGdTe層と光電池的に活性の接合を形成させるよ
う選ばれる。このような電極は慣用的であって、n−型
GdTeと一緒に使用する例は金、銀、銅、白金、ニッ
ケル、クロム、及びパラジウムの薄い半透明コーティン
グを含む。
好ましくは、本発明の感光性部材は蒸気相から各種の層
を蒸着させることによってつくられる。
高真空中での慣用的蒸着が電極形成にとって好ましく、
すなわち、133 X 10”5Pcz (10−5ト
ール)の真空中に於てである。−ヒ述の電極の物質は各
々が全く薄い層を形成するよう蒸着されてよい。各層の
有用な厚さは、金属層については002から0.4μm
c200から4000A)、最も好ましくは0.1 μ
m (1000A)であり、酸化ド−パント層について
は0.0025から0.4μm(25かも4000この
ように、界面領域は酸化ドーパント層の全部または一部
の還元から生ずる厚さをもち、すなわち、その厚さは1
0−4μm(1大)より小さく0.0025μm(25
A)までまたはそれ以上である。
この二つの層の蒸着の順序は一般的には臨界的ではない
。すなわち、感光性部材は酸化ド−パント層が支持体と
接触していてもGdTe層と接触していても有用である
。しかし、還元用金属層を酸化ド−パント層がその金属
上で形成されるようにまず蒸着させる場合には、酸化ド
−パントが蒸着される前に金属上で酸化物の面が形成さ
れるのを最小化するよう注意を払わねばならない。さも
なければ、所望の酸化−還元反応が、特に金属がアルミ
ニウムである場合には、禁止され易い。好ましくは、酸
化物のこの望ましくない形成は、唯一回の減圧操作で、
133x10−9Pa(10−9)−ル)のような高真
空中で両層を蒸着させることによって避けられる。
また、酸化ドーパントと金属の両者は同時的に蒸発され
てよい。通常は、これは高い方の蒸気圧をもつ物質の第
一層を支持体上に形成し、次いで低い方の蒸気圧をもつ
物質の層の形成を伴なう。
物質と条件を注意深く選ぶことによって酸化ビーパント
と金属の両者を一般的に均質な混合物として好ましくは
金属量が過剰で蒸着させることも可能である。後者の場
合には、酸化−還元反応はド−パントの元素状形■、金
属の酸化形態、及び未だ酸化されない過剰金属の混合物
をつくり出す。
任意的には、酸化ド−パントと金属の正確な当量が、酸
化−還元反応後に於て過剰の未酸化金属あるいは過剰の
酸化ド−パントのいずれもが残留しないように選ばれる
このように形成された電極層を所望の酸化−還元反応と
所望のド−パントの拡散を達成させるために加熱するこ
とは肝要ではない。これらの反応は室温である程度まで
おこる。加熱段階が電極層形成段階に続く場合には、酸
化−還元反応とドーパント拡散が促進される。好ましく
は、このような加熱は後述するように、GdTe層の蒸
着に用いる加熱から導かれる。
cd’f s層の蒸着は好ましくは133X I D 
 及び133X10−2Pa(10−6及び100)−
k>、好ましくは135 X 10=及び1330Pα
(10−5及び10トール)の間の圧力に於ける昇華法
によっておこる。CdTe源と電極との間の間隔は0.
5 間と301の間が好ましい。cd’feは0,1秒
から10分の間、100Cと700Cの間の好ましい温
度に保持した電極上に蒸着させるのが好ましい。昇華に
於て慣習的である通り、源の温度は電極温度より10C
と70DCの間の高い温度に各の場合に保たれる。源及
び(または)電極の慣用的加熱方法は、例えば、抵抗加
熱、誘導加熱及び輻射線加熱、を含む。
このような昇華の最も好ましい条件は13.3PW(0
,1)−ル)より低い真空と昇華法のための横方向に制
限された空間である。特定的にいえば、短かい円筒状の
石英管を源と電極との間に置き、長さは源と電極との間
の所望間隔に等しくする。
ド−プされていないCdTeとp−型またはn−型Cd
’f eはともに源物質として有用である。源の温度の
最も好ましい範囲は550°から80DCであり、電極
温度については250Cから550Cである。
光電池を完成するには、障壁電極層を慣用法により、例
えば他の電極について記載されるのと類似の真空蒸着に
よって施用する。または、(:、dTe層の蒸着後でか
つ障壁電極の蒸着前に、積層体を米国特許第4,035
,197号に記載の方法で酸素含有雰囲気中に於て熱処
理し、それによって開路電圧が増加する。このような加
熱処理の好ましい形は250Cと550Cの間の温度と
好ましくは0.5分と5分の間の時間とである。
本発明は付属の図面に従って例示としてさらに説明する
第1図は上述の方法によってつくられた有用なショット
キー障壁光電池10を描いている。ガラス支持体12は
低抵抗接触電極18を形成するよう上述のように選ばれ
た、層14及び16をその上に蒸着させている。例えば
、層14はト9−パントの酸化物として蒸着されており
、層16はこのド−パント酸化物を還元することができ
る金属として蒸着されている。界面領域19は、第1図
でX”によって表現されているが、層14と16との酸
化−還元生成物から成る。この電極上に、多結晶性ルー
型CdTeの層20が蒸着されて光電池部材21が形成
される。
得られた感光性部材はCdTe層に対して20オーム−
crI12 より大きくない低抵抗接触を提供する。
好ましい具体化に於ては、その抵抗は5オームーー′よ
、741、い。
部材21を光電池−2変換するには、適当な障壁!極層
22を層20の上へ蒸着する。電a10の露光を可能と
するために、層22は好ましくは少くとも半透明である
1剥または他の過当な接続体24を伝導層16及び22
の各々へそれぞれノ・ンダ付けして、電池を負荷または
他の電気的成分へ接続する。他のショットキー障壁太陽
電池の場合のように、このような電池は電気を発生させ
るのに有用である。このような用途は慣用的であり、熟
練技術者にとっては明らかである。
別法として、電線24を省略し、複数の電池を、例えば
米国特許第6,713,893号明細書に記載の方法を
用いて一体化された直列接続の配列につくり上げる。一
枚の大きなガラス板12はこの種の具体化に於ける電池
の共通支持体を提供する。
また別の具体化に於ては、図示していないが、層16を
、任意的には二つの異なる還元用金属から成る二つの別
々のしかし隣接する層として蒸着させる。
第2図の具体化に於ては、電、極の二つの層はその位置
が逆転している。前述のものと同じ部分は同じ参照番号
がついており、区別するための添え字”a”がつけであ
る。このように、電池10αは支持体12a、二つの層
14αと16α、を界面領域19(Zと一緒に含み、電
極18aを含んでいる。
CdTeの層20aは層14α上に蒸着され、障壁電極
22αが電池を完成させる。電線24αは電池を他の電
気的成分への接続を可能とする。前述具体化とちがって
、還元用金属の層16αが支持体12aと接触し、一方
、酸化ド−パントの層141Zが層20aと接触してい
る。
第6図の具体化10bに於ては、電極は単一の混合物層
19hから成り、これは酸化−還元反応後に於て、元素
状ドーパント、酸化金属、及び任意的には酸化されてい
ない過剰金属と還元されていない酸化ド−パントの少く
とも一つ、を含む。層12b、20b、22b及び接続
体24bは他の具体化についての記載と同じである。
上述の方法によってつくられる好ましい光電池は太陽光
または75 mW/Cn12の強度の擬似大腸光の下で
測定するときに6%をこえる転換効率をもっている。
以下の実施例は本発明をさらに解説するものである。
実施例 1 本発明の感光性部材をつくり、それから光電池をつくる
。まず、厚さ約0.1μm(1000A)のTLの層を
PPGインダストリーズ社から「ネサトロン」ガラスの
商標名で市販されている。清浄で脱脂したインジウム酸
化物コーティングのガラスの上に真空蒸着した。次いで
、約50μmの厚さのn−CdTtの層をTi層の上へ
2.66 Pa(2x 10トール)の真空を用いて上
述の昇華法によって蒸着させた。CdTc源はド−プさ
れていないホットプレスした錠剤であり、これを650
Cへ輻射線源により蒸着中加熱した。CdTe蒸着中の
この二層型棒の温度は同じ熱源によって6300から4
1DCに保ち、蒸着は約3.5分間続げた。得られたル
ー型GdTeフィルムは空気中で682Cで3分間熱処
理した。電池は金の半透明層を真空蒸着することによっ
て完成され、この金の層は太陽電池の障壁電極となる。
この太陽電池の性能を、金電極上に注ぎその電極中を部
分的に透過する照射の下で電流−電圧(I−V)関係を
測定することによって決定した。
このようにして得られたI−V曲線の形は順方向電圧の
方向に於て電流飽和が検出されないようなものであり、
その接触がCdTeと電極との間で20オーム−Crr
L2 より小さい抵抗をもつオーム接触であることを示
している。75 mW/cin2の優似太陽光の照射下
に於て、この電池は6.1%の転換効率を示した。
実施例 2 太陽電池を実施例1にのべた同じ方法でつくったが、た
だし、CtLTe源は約0.05重量%のCdI。
を追加的に含み、cd’f e蒸着中の電極温度は約3
35Cであり、源温度は660Cであり、蒸着時間は5
分であった点が異なる。得られた電池は実施例1と同じ
方法で測定したときに71%の転換効率をもっていた。
これらの実施例の各々について、電池を、一つのガラス
支持体、第■表に示す一層のド−パント酸化物、一層の
ルー型CdTe、及び約100Aの厚さの一つの全障壁
電極、を用いてつくり、これはすべて第1図の電池の型
式であった。「ネサトロン」として表示されるビーノで
ント酸化物はネサトロンガラス支持体を用い今ことによ
って得られ、IyL2o3ト表示ノモノが133X10
  P(Z(10トール)の慣用真空蒸器を用いてコー
ティングされた(列記の他のドーパント酸化物と同様)
。金属層は同じ真空蒸発器を用いてコーティングした。
CdTeは約25μmの〜さであり、実施例1の方法と
同じにコーティングされたが、ただし源が約6800の
温度へ加熱され、コーティングされるべき電極が約45
0Cの温度であり、コーティング装置の圧力が約8Pα
(6×10 トール)であった点が異なっている。Cd
Teコーティング時間は約9秒であった。
電池の電気的性質はAM2擬似照明、すなわち75mW
/cIrL2の強度の光を用いて測定した。第■表の全
順方向抵抗RDはこのようにして得たI−V曲線の傾斜
から測定したが、その中、■scとvocとが表中に記
載されている(それぞれ、短絡電流及び開路電圧)。こ
れから、RC= CdTe層への電極の接触抵抗、を全
障壁電極、CdTe層及び電極の抵抗を差引き面積(0
,16rIL2)をかけることによって評価した。この
控除される抵抗の各々は代表的な数の試料から取った測
定値を基にして評価した。
金の抵抗は通常は20から45オームであり、CdTg
の抵抗は約25オームであり、電極抵抗は約20オーム
である。第■表のR9値についての評価誤差は一200
%である。この誤差の範囲で以て、最高のRc測定値を
もつ実施例でも約20オーム−cm2 の接触抵抗をこ
えることはない。
比較3.4、及び5はすべて、第1表に於ける金属の酸
化物の位置から明らかなように、工rL203を還元し
得ない「還元用」金属の使用を含むものである。このよ
うな比較実施例についての接触抵抗は800オーム−C
rIL2より大であった(最高の測定可能値が800オ
ーム−cm2)であった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の感光性部材を含む光電池の断面図であ
り、第2図と第3図は第1図と類似であるが別の具体化
を描く断面図である。 10・串・光電池 12・・・ガラス支持体 14・・・ドーパント酸化物層 16・・・還元用金属層 18・・・低抵抗接触電極 20・・・多結晶性ルー型CdTe層 22・・・障壁電極層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、w気伝導性電極をささえる支持体(12)とその電
    極上のルー型またはp−型のCdTe の層(20)と
    から成り: 上記電極、上記cd’f e層(20)またはそれらの
    両者が α)上記ルー型またはP−型CdTeに対してそれぞれ
    ルー型またはP−型ド−パントとして機能し得る電子的
    に活性な形態をもつ物質から成り、そして上記電極が b)還元形として上記物質の酸化形態を上記の電子的に
    活性な形態へ還元することができる酸化された金属また
    はそれの反応生成物から成り、 上記電極が、上記GdTe層(20)に対して、約20
    オーム−CrrL2より大きくない接触抵抗をもつ、 ことを特徴とする感光性部材。 2、 上記電極がさらに 1)上記金属の上記還元形態
    及び 2)上記物質の上記酸化形態の少くとも一つを含
    む、特許請求の範囲第1項に記載の部材。 6、上記電極が上記物質の上記酸化形態から成る第一層
    (14)と上記金属の゛上記還元形態から成る第二層(
    16)とを含み、上記各層の一つが上記CdTe層(2
    0)と接触しており、上記各層が上記物質と上記酸化金
    属との上記の電子的活性形態から成る界面領域(19)
    を含む、特許請求の範囲第1項に記載の部材。 4、上記第一層(14)が上記物質の酸化物から成る、
    特許請求の範囲第6項に記載の部材。 5、上記GdTeがルー型であり、上記物質が■ル。 Gα、 B 、 Tt 、 At、及びCdから選ばれ
    る元素である、前記特許請求の範囲第1ないし4項のい
    ずれかに記載の部材。 ・6 上記金属がチタン、クロム、ジルコニウム、アル
    ミニウム、ハフニウム、タンタル、及びマグネシウムか
    ら選ばれる元素である、前記特許請求の範囲第1ないし
    5項のいずれかに記載の部材。 Z 上記電極がインジウム、酸化されたチタン及びチタ
    ンの混合物から成る、特許請求の範囲第1項に記載の部
    材。
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