JPS60204685A - 焼結膜の製造方法 - Google Patents
焼結膜の製造方法Info
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- JPS60204685A JPS60204685A JP59061161A JP6116184A JPS60204685A JP S60204685 A JPS60204685 A JP S60204685A JP 59061161 A JP59061161 A JP 59061161A JP 6116184 A JP6116184 A JP 6116184A JP S60204685 A JPS60204685 A JP S60204685A
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Landscapes
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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（ｄ、焼結膜の製）右方法、ｌ［６に太陽電池に
適し／こ大面積の硫化カドミウム（ＣｄＳ）またはテル
ル化カドミウｌ、（ＣｄＴｅ）焼結膜の製造方法に関す
るものである。
適し／こ大面積の硫化カドミウム（ＣｄＳ）またはテル
ル化カドミウｌ、（ＣｄＴｅ）焼結膜の製造方法に関す
るものである。
従来例の構成とその問題点
量産性に優れたスクリーン印刷、焼結という方法でつく
られるＣｄＳ 焼結膜／ＣｄＴｅ焼結膜太陽電池（以下
焼結膜形ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池という）では１０
ｏｎ角のガラス基板の上につくったもので変換効率１０
％程度のものが得られている（ｔＬ子イ′Ａ泊１．１９
８３年６月刊Ｐ、１０８）。この太陽電池の主役を演じ
るＣｄＳ 焼結膜およびＣｄＴｅ焼結膜は、いわゆるフ
ラックス法という方法で焼結させる。
られるＣｄＳ 焼結膜／ＣｄＴｅ焼結膜太陽電池（以下
焼結膜形ＣｄＳ／ＣｄＴｅ太陽電池という）では１０
ｏｎ角のガラス基板の上につくったもので変換効率１０
％程度のものが得られている（ｔＬ子イ′Ａ泊１．１９
８３年６月刊Ｐ、１０８）。この太陽電池の主役を演じ
るＣｄＳ 焼結膜およびＣｄＴｅ焼結膜は、いわゆるフ
ラックス法という方法で焼結させる。
すなわち、ＣｄＳ 粉末、ＣｄＴｅ粉末、−４１５１（
１，ＣｄとＴｅの混合粉末に、一定量の塩化カドミウム
粉末を加え、ペーストをつくり、基板に塗布し、その基
板を緻密なアルミナを材質とする焼成ボー１・に収め、
同じＡ′Ａ質の有孔蓋をかぶぜて焼成炉内で連続移動焼
成して作成する。
１，ＣｄとＴｅの混合粉末に、一定量の塩化カドミウム
粉末を加え、ペーストをつくり、基板に塗布し、その基
板を緻密なアルミナを材質とする焼成ボー１・に収め、
同じＡ′Ａ質の有孔蓋をかぶぜて焼成炉内で連続移動焼
成して作成する。
この際、塩化カドミウムはフラックスとし、て働きＣｄ
Ｓ またはＣｄＴｅの焼結に役立つ。ＣｄＳ の焼結の
場合を例にとって説明すると焼成中まず塩化カドミウム
が溶け（融点５６８°Ｃ）、この中にＣｄＳ 粉が溶は
込み再結晶することにより粒成長し、焼結が進むと考え
られている（ ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ Ａｐ
ｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ２１ ８００（１９８２
））。
Ｓ またはＣｄＴｅの焼結に役立つ。ＣｄＳ の焼結の
場合を例にとって説明すると焼成中まず塩化カドミウム
が溶け（融点５６８°Ｃ）、この中にＣｄＳ 粉が溶は
込み再結晶することにより粒成長し、焼結が進むと考え
られている（ ＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ Ａｐ
ｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ２１ ８００（１９８２
））。
融剤として働いた塩化カドミウムは蒸発し、ｆ３Ａ 成
用蓋の穴から徐々に出ていく。蓋穴の面積が小さくて、
塩化カドミウムが多量にＣｄＳ 焼結膜中に残ると太陽
電池の性能は悪くなる。甘だ、蓋穴の面積が大きすぎた
り、焼成容器の拐質が気孔率の太きいものてあっ／ヒシ
すると、ＣｄＳ の焼結がすす１ないうちに塩化カドミ
ウムがでていってし丑い、やはり太陽電池の性能は悪く
なる。
用蓋の穴から徐々に出ていく。蓋穴の面積が小さくて、
塩化カドミウムが多量にＣｄＳ 焼結膜中に残ると太陽
電池の性能は悪くなる。甘だ、蓋穴の面積が大きすぎた
り、焼成容器の拐質が気孔率の太きいものてあっ／ヒシ
すると、ＣｄＳ の焼結がすす１ないうちに塩化カドミ
ウムがでていってし丑い、やはり太陽電池の性能は悪く
なる。
従来はこの焼成容器の材質として気孔率０．５％以下の
アルミナを用いており、１０ｃｒｎ角よりも小さい焼結
膜を焼成する場合は殆ど問題は生じなかった。ところが
基板の面積を３０ ｃ１ｎ角に１て広け、焼成容器も３
０ ｃｒｎ角の基板が入るような大きなものを用いた場
合、気孔率が０．５％以下の緻脅）なアルミナ倉拐質と
しプこものでは焼成中、焼成容器が割れて使用できなか
った。これは連続移動焼成をしているので電気炉内の温
要勾配により、焼成も器の前の部分と後の部分で温度差
が生じ膨１１１（に差ができて、破損したものと考えら
れる。
アルミナを用いており、１０ｃｒｎ角よりも小さい焼結
膜を焼成する場合は殆ど問題は生じなかった。ところが
基板の面積を３０ ｃ１ｎ角に１て広け、焼成容器も３
０ ｃｒｎ角の基板が入るような大きなものを用いた場
合、気孔率が０．５％以下の緻脅）なアルミナ倉拐質と
しプこものでは焼成中、焼成容器が割れて使用できなか
った。これは連続移動焼成をしているので電気炉内の温
要勾配により、焼成も器の前の部分と後の部分で温度差
が生じ膨１１１（に差ができて、破損したものと考えら
れる。
そこで３０ ｔｙｎ角用焼用焼成容器て、次に気孔率は
２０％と大きいが熱ショックに強いムライトを材質とし
たものを用いてＣｄＳ 膜を焼結させ／ね。
２０％と大きいが熱ショックに強いムライトを材質とし
たものを用いてＣｄＳ 膜を焼結させ／ね。
この場合は焼成容器の破損は防止することができたが、
ＣｄＳ 焼結膜の色が茶褐色のものしか得られず抵抗も
高かった。次に気孔率１係のアルミナをイオ質とした焼
成容器を用いてＣｄＳ 焼結膜を焼成してみ／こ。この
焼成容器は気孔率０．Ｅ５係以下の緻密なアルミナを利
質とするものに比べて熱ショックに強いが、上述のムラ
イトをイ２質とするものに比べては弱い。この場合も焼
成容器の破］１１ハ防止することができた。しかしＣｄ
Ｓ 焼結膜の色はムライトをＪｌ′Ａ質とした焼成容器
全使用１７た場合と比べて黄色に近いが、まだ茶褐色で
あり抵抗も高かった。
ＣｄＳ 焼結膜の色が茶褐色のものしか得られず抵抗も
高かった。次に気孔率１係のアルミナをイオ質とした焼
成容器を用いてＣｄＳ 焼結膜を焼成してみ／こ。この
焼成容器は気孔率０．Ｅ５係以下の緻密なアルミナを利
質とするものに比べて熱ショックに強いが、上述のムラ
イトをイ２質とするものに比べては弱い。この場合も焼
成容器の破］１１ハ防止することができた。しかしＣｄ
Ｓ 焼結膜の色はムライトをＪｌ′Ａ質とした焼成容器
全使用１７た場合と比べて黄色に近いが、まだ茶褐色で
あり抵抗も高かった。
このように焼成容器の材質を色々かえてみたが３０ ｃ
ｍ角の黄色で低抵抗のＣｄＳ 焼結膜を得ることはでき
なかった。
ｍ角の黄色で低抵抗のＣｄＳ 焼結膜を得ることはでき
なかった。
発明の目的
本発明はこのような従来の欠点を除去するものてあり、
大面積で低抵抗の太陽電池に適したＣｄＳすＩＬ結ＤＩ
Ａ寸たはテルル化カドミウム焼結膜の製造方法を４２供
することを目的とする。
大面積で低抵抗の太陽電池に適したＣｄＳすＩＬ結ＤＩ
Ａ寸たはテルル化カドミウム焼結膜の製造方法を４２供
することを目的とする。
発明の構成
本発明は、硫化カドミウム粉末吐たはテルル化カドミウ
ム粉末丑たはカドミウムとテルルの混合粉末に一定量の
塩化カドミウム粉末を加えてペーストをつくり、前記ペ
ーストを基板に塗布し、前記基板を気孔率１係以上のセ
ラミックスを拐質とする焼成ボー１・に収め、前記基板
に気孔率０．５％以下のセラミックスを月タエとする有
孔蓋をかぶぜて焼成炉内で連続移動焼成することを特徴
とする焼結膜の製造方法である。
ム粉末丑たはカドミウムとテルルの混合粉末に一定量の
塩化カドミウム粉末を加えてペーストをつくり、前記ペ
ーストを基板に塗布し、前記基板を気孔率１係以上のセ
ラミックスを拐質とする焼成ボー１・に収め、前記基板
に気孔率０．５％以下のセラミックスを月タエとする有
孔蓋をかぶぜて焼成炉内で連続移動焼成することを特徴
とする焼結膜の製造方法である。
丈施例の説明
従来は焼成容器を４′品成する焼成ボートと焼成用蓋全
同じ材質のもので作り、検ｒｆＪをずずめてきたが、気
孔率０．５係以下の緻密なアルミナをイＡ質とする焼成
容器を用いた場合、破損するのは焼成ボートだけである
ことに気付いだので、次に焼成ボートと焼成用蓋の材質
をかえることを検８Ｊｔ、だ０すなわち焼成ボートは破
損しやすいので熱ショックに強い月質のものを、焼成用
蓋（は破損しにくいので気孔率０．５チ以下の緻密なア
ルミナを用いてみた。その結果焼成容器は破（ヱ４しな
いで黄色の低ＣｄＳ 粉末１００ｇｒに対し、融剤とし
て働＜１ｌｔＸ化カドミウムを１０ｇｒ加え、粘度調節
のために有機結合剤を適”３ ｉ４’入れＣｄＳ ペー
ストをつくる。
同じ材質のもので作り、検ｒｆＪをずずめてきたが、気
孔率０．５係以下の緻密なアルミナをイＡ質とする焼成
容器を用いた場合、破損するのは焼成ボートだけである
ことに気付いだので、次に焼成ボートと焼成用蓋の材質
をかえることを検８Ｊｔ、だ０すなわち焼成ボートは破
損しやすいので熱ショックに強い月質のものを、焼成用
蓋（は破損しにくいので気孔率０．５チ以下の緻密なア
ルミナを用いてみた。その結果焼成容器は破（ヱ４しな
いで黄色の低ＣｄＳ 粉末１００ｇｒに対し、融剤とし
て働＜１ｌｔＸ化カドミウムを１０ｇｒ加え、粘度調節
のために有機結合剤を適”３ ｉ４’入れＣｄＳ ペー
ストをつくる。
このペーストをスクリーン印刷＜９を用いて、縦３００
ｍｍ 、横３００ｍｍ、’ｆ；！さ３ Ｉｌｌ；Ｉ＋
のガラスノ１（板−１゜に印刷し、乾燥した後第１図の
ベルト式連続焼成炉で焼成する。焼成炉はヒ−り＝−１
に２１、−）て加熱され、炉心管２の中火部の温度が約
６９０’（、；になるよう制御されている。ＣｄＳ ペ
ーストを印刷・乾燥したガラス基板をイイ孔蓋つきアル
ミナ焼成り゛−ス３に入れ、ベルト４上に乗ぜてベルト
スピドが２〜ｂ 焼成ケースの蓋およびボー１・のイ１〜造を第２１ン１
ａ。
ｍｍ 、横３００ｍｍ、’ｆ；！さ３ Ｉｌｌ；Ｉ＋
のガラスノ１（板−１゜に印刷し、乾燥した後第１図の
ベルト式連続焼成炉で焼成する。焼成炉はヒ−り＝−１
に２１、−）て加熱され、炉心管２の中火部の温度が約
６９０’（、；になるよう制御されている。ＣｄＳ ペ
ーストを印刷・乾燥したガラス基板をイイ孔蓋つきアル
ミナ焼成り゛−ス３に入れ、ベルト４上に乗ぜてベルト
スピドが２〜ｂ 焼成ケースの蓋およびボー１・のイ１〜造を第２１ン１
ａ。
ｂおよび第３図ａ、ｂに示す。蓋は気孔率０．１％の緻
密なアルミナを材質としたものである。またボートは気
孔率２係のアルミナを相性としたものである。
密なアルミナを材質としたものである。またボートは気
孔率２係のアルミナを相性としたものである。
炉内に入っだ有孔蓋つきアルミナ焼成ケース３の中では
、温度上昇と共に融剤として加えたＪスＸ化カドミウム
が融解して、塩化カドミウムの蒸気が充４１〜する。そ
の結果、ＣｄＳ 粉末は塩化カドミウムに一部融解しな
がら、再結晶が徐々に行なわれ、結晶成長が促進される
。焼成が進むにつれて、ボート内に充４１〜してい／こ
塩化カドミウムの蒸気は、徐々にボートにあけられ／こ
孔を通って炉内に出ていく。炉内に排気された塩化カド
ミウムのガスは焼結炉内に伸びている多数の小さな穴の
あいたバイブロより出てくる不活性ガスと混合され、焼
結炉入口に設けられたバイブロによって排気される。
、温度上昇と共に融剤として加えたＪスＸ化カドミウム
が融解して、塩化カドミウムの蒸気が充４１〜する。そ
の結果、ＣｄＳ 粉末は塩化カドミウムに一部融解しな
がら、再結晶が徐々に行なわれ、結晶成長が促進される
。焼成が進むにつれて、ボート内に充４１〜してい／こ
塩化カドミウムの蒸気は、徐々にボートにあけられ／こ
孔を通って炉内に出ていく。炉内に排気された塩化カド
ミウムのガスは焼結炉内に伸びている多数の小さな穴の
あいたバイブロより出てくる不活性ガスと混合され、焼
結炉入口に設けられたバイブロによって排気される。
また焼結炉の両側７．８には焼結炉外のガス侵入を防く
ために窒素ガスを流している。このようにしてつくった
ＣｄＳ 焼結膜の色は黄色であり、面抵抗も低く１ｏＱ
Ｑ／１」以下であった。一方、焼成ケースとして蓋もボ
ートも気孔率０．１％のアルミナを材質としたものを用
いて、ベルト式連続焼成炉で焼成した場合はボートが破
枦した。寸プこ、蓋もボートも気孔率２係のアルミナを
相性としたものを用いた場合は、ＣｄＳ 焼結膜の色は
茶ル１色であり、面抵抗も１にΩ／［口をこえるものし
かできなかった。
ために窒素ガスを流している。このようにしてつくった
ＣｄＳ 焼結膜の色は黄色であり、面抵抗も低く１ｏＱ
Ｑ／１」以下であった。一方、焼成ケースとして蓋もボ
ートも気孔率０．１％のアルミナを材質としたものを用
いて、ベルト式連続焼成炉で焼成した場合はボートが破
枦した。寸プこ、蓋もボートも気孔率２係のアルミナを
相性としたものを用いた場合は、ＣｄＳ 焼結膜の色は
茶ル１色であり、面抵抗も１にΩ／［口をこえるものし
かできなかった。
（実施例２）
ＣｄＴｅの粉末寸たはカドミウムとテルルの混合粉末１
００ ｇ ｒに対し、融剤として働く塩化カドミウムを
０．５ｇｒ加え、粘度調節のためにイ］重結合剤を適当
…４人れＣｄＴｅペーストをつくる。このペーストをス
クリーン印刷機を用いて、実施例１で述べた黄色で低抵
抗のＣｄＳ 焼結膜上に印刷し、乾燥した後、実施例１
と同様に有孔蓋伺きアルミナボートに入れ、ベルト式連
続焼成炉で６２０“Ｃで焼成する。蓋は０．１％の気孔
率のアルミナを、寸だボートは２％の気孔率のアルミナ
’、ｒ相性と１〜だものである。
００ ｇ ｒに対し、融剤として働く塩化カドミウムを
０．５ｇｒ加え、粘度調節のためにイ］重結合剤を適当
…４人れＣｄＴｅペーストをつくる。このペーストをス
クリーン印刷機を用いて、実施例１で述べた黄色で低抵
抗のＣｄＳ 焼結膜上に印刷し、乾燥した後、実施例１
と同様に有孔蓋伺きアルミナボートに入れ、ベルト式連
続焼成炉で６２０“Ｃで焼成する。蓋は０．１％の気孔
率のアルミナを、寸だボートは２％の気孔率のアルミナ
’、ｒ相性と１〜だものである。
このようにしてつくったＣｄＴｅ焼結膜上にカーボンペ
ーストをスクリーン印刷機を用いて印刷し、乾燥後、４
ｏ○℃で３０分間不活性ガス中で熱処理し、カーボン電
極を形成する。カーボンペースト中には微量のアクセプ
タ不純物が含有されており、熱処胛中にこの不純物がＣ
ｄＴｅ中に拡散しｐ形のＣｄＴｅができ、ｎ形のＣｄＳ
との間にｐ−ｎ接合が形成される。最後にＣｄ Ｓ
（＋１に銀−インジウム電極を、またカーボン電極の一
トメ銀補助電極をスクリーン印刷法でつけ３．’ Ｏｃ
１ｎ角基板太陽電池を完成した。この太陽電池の変換効
率は９．１％と高い。
ーストをスクリーン印刷機を用いて印刷し、乾燥後、４
ｏ○℃で３０分間不活性ガス中で熱処理し、カーボン電
極を形成する。カーボンペースト中には微量のアクセプ
タ不純物が含有されており、熱処胛中にこの不純物がＣ
ｄＴｅ中に拡散しｐ形のＣｄＴｅができ、ｎ形のＣｄＳ
との間にｐ−ｎ接合が形成される。最後にＣｄ Ｓ
（＋１に銀−インジウム電極を、またカーボン電極の一
トメ銀補助電極をスクリーン印刷法でつけ３．’ Ｏｃ
１ｎ角基板太陽電池を完成した。この太陽電池の変換効
率は９．１％と高い。
一方、蓋もボートも気孔率２チのアルミナを４２質とし
たもので焼成したＣｄＴｅ焼結膜は表向が白っぽく、こ
のＣｄＴｅ焼結膜よりつくった太陽′市池の変換効率は
１．２係と低かった。
たもので焼成したＣｄＴｅ焼結膜は表向が白っぽく、こ
のＣｄＴｅ焼結膜よりつくった太陽′市池の変換効率は
１．２係と低かった。
第１表は色々な４Ｊ”Ｊの焼成ケースを用いて焼成１〜
たＣｄＳ 焼結膜およびＣｄＴｅ焼結膜よりつくった３
０ ｏｎ角の太陽１ｔＭ池の変換効率を示したもので
ある。蓋は気孔率０．５％以下のセラミックスをボート
は気孔率１％以上のセラミックスをイシ質とすると良好
な結果が得られることが分る。なおボートの材料として
気孔率１％以下の緻密なセラミックスを用いると破損し
やすくなる。
たＣｄＳ 焼結膜およびＣｄＴｅ焼結膜よりつくった３
０ ｏｎ角の太陽１ｔＭ池の変換効率を示したもので
ある。蓋は気孔率０．５％以下のセラミックスをボート
は気孔率１％以上のセラミックスをイシ質とすると良好
な結果が得られることが分る。なおボートの材料として
気孔率１％以下の緻密なセラミックスを用いると破損し
やすくなる。
第１表：焼成ケース４Ａ質と太陽電池の変換効率の関係
発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の焼結膜の製造方
法によれば３０ ｃｍ角の」：うな大形のＣｄＳ−／Ｃ
ｄＴｅ太陽電池でも高い変換効率が得られる。
発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の焼結膜の製造方
法によれば３０ ｃｍ角の」：うな大形のＣｄＳ−／Ｃ
ｄＴｅ太陽電池でも高い変換効率が得られる。
第１図は本発明の焼結膜の製造方法に使用する焼成時の
ベルト式連続焼成炉の断面図、第２図ａ。 ｂは有孔薔の平面図と断面図、第３図ａ、ｂはボートの
平面図と断面図である。 １・・・・ヒーター、２・・・・−・炉心管、３・・・
・・・焼成ケース、４・・・・ベルト、５・・・・不活
性ガス流入パイプ、６・・・排気パイプ、７・・・・・
出口側窒素ガスカーテン、８・・・入口側窒素ガスカー
テン、９ ・・有孔盈、１０・・・・焼成ボート。 特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部第１図 第２図 （ｂｌ ＠ａ醒Ｉ−９ 第３図 Ｃ々）震；；腎−１０
ベルト式連続焼成炉の断面図、第２図ａ。 ｂは有孔薔の平面図と断面図、第３図ａ、ｂはボートの
平面図と断面図である。 １・・・・ヒーター、２・・・・−・炉心管、３・・・
・・・焼成ケース、４・・・・ベルト、５・・・・不活
性ガス流入パイプ、６・・・排気パイプ、７・・・・・
出口側窒素ガスカーテン、８・・・入口側窒素ガスカー
テン、９ ・・有孔盈、１０・・・・焼成ボート。 特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部第１図 第２図 （ｂｌ ＠ａ醒Ｉ−９ 第３図 Ｃ々）震；；腎−１０
Claims (1)
- 硫化カドミウム粉末丑たはテルル化カドミウム粉末また
はカドミウムとテルルの混合粉末に一定量の塩化カドミ
ウム粉末を加えてペーストをつくり、前記ペーストを基
板に塗布し、前記基板を気孔率１係以」二のセラミック
スを材質とする焼成ボートに収め、前記基板に気孔率０
．６％以下のセラミックスを拐質とする有孔蓋をかふぜ
て焼成炉内で連続移動焼成することを特徴とする焼結膜
の製７１、方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061161A JPS60204685A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 焼結膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061161A JPS60204685A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 焼結膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204685A true JPS60204685A (ja) | 1985-10-16 |
| JPS6362469B2 JPS6362469B2 (ja) | 1988-12-02 |
Family
ID=13163135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061161A Granted JPS60204685A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 焼結膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159176A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フッ素含有水の処理方法および処理装置 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59061161A patent/JPS60204685A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159176A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フッ素含有水の処理方法および処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6362469B2 (ja) | 1988-12-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |