JPS63213974A - 光起電力装置の製造方法 - Google Patents
光起電力装置の製造方法Info
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- JPS63213974A JPS63213974A JP62048111A JP4811187A JPS63213974A JP S63213974 A JPS63213974 A JP S63213974A JP 62048111 A JP62048111 A JP 62048111A JP 4811187 A JP4811187 A JP 4811187A JP S63213974 A JPS63213974 A JP S63213974A
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- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- 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、■−■族化合物半導体を用いた光起電力装置
の製造方法、とくにその電極および電極形成手法に関す
るものである。
の製造方法、とくにその電極および電極形成手法に関す
るものである。
従来の技術
ｆｆ−Ｖｌ族化合物は、有力な半導体材料の１つであり
、現在では、太陽電池用として、ＣｄＳとＣｃｉＴ ｅ
との接合の光起電力効果を利用したものが多く取り上げ
られている。Ｉ［−Ｍ族化合物を用いて光起電力素子を
作成する際、半導体膜から電極を取り出す必要がある。
、現在では、太陽電池用として、ＣｄＳとＣｃｉＴ ｅ
との接合の光起電力効果を利用したものが多く取り上げ
られている。Ｉ［−Ｍ族化合物を用いて光起電力素子を
作成する際、半導体膜から電極を取り出す必要がある。
従来は、Ａｑ粉末にＩｎ又はＳｎを３０〜５０％添加し
たものに、アクリル、フェノール、エポキシ等の樹脂バ
インダーを加え、溶剤とともに十分混合したものを、素
子半導体１漠上にスクリーン印刷を行い、輻射熱方式の
ベルト焼成炉により、１５０〜２ｏｏ℃で約１時間焼成
を行うことによシミ極形成を行ってきた。
たものに、アクリル、フェノール、エポキシ等の樹脂バ
インダーを加え、溶剤とともに十分混合したものを、素
子半導体１漠上にスクリーン印刷を行い、輻射熱方式の
ベルト焼成炉により、１５０〜２ｏｏ℃で約１時間焼成
を行うことによシミ極形成を行ってきた。
発明が解決しようとする問題点
しかし■−■族化合物半導体膜とオーミック接触を得、
かつ光電特性に悪影響を与えない電極／ＣｄＳ膜間の接
触抵抗値３ｏΩ／ａｄを得るためには、Ｉｎ＋５ｎ（Ｉ
ｎ：５ｎ＝１ ：１ ）の添加率をＡｑペーストの総重
量忙対し、３０〜５０％にする必要があった。一般の銀
ペーストには、導電性を得るために、銀成分が８０〜８
６％含有されており、上記Ｉｎ＋Ｓｎの添加物を３０〜
６０％添加する事により、銀ペースト中の金属成分の含
有率が８５〜９０％となり、樹脂バインダーの含有率が
下がる。この様にして作成した銀ペーストを用いて電極
を形成すると、樹脂成分が１０〜１５係であるため、電
極自体の機械的強度も低く、特に高温高湿雰囲気下では
、長期信頼性が低かった。
かつ光電特性に悪影響を与えない電極／ＣｄＳ膜間の接
触抵抗値３ｏΩ／ａｄを得るためには、Ｉｎ＋５ｎ（Ｉ
ｎ：５ｎ＝１ ：１ ）の添加率をＡｑペーストの総重
量忙対し、３０〜５０％にする必要があった。一般の銀
ペーストには、導電性を得るために、銀成分が８０〜８
６％含有されており、上記Ｉｎ＋Ｓｎの添加物を３０〜
６０％添加する事により、銀ペースト中の金属成分の含
有率が８５〜９０％となり、樹脂バインダーの含有率が
下がる。この様にして作成した銀ペーストを用いて電極
を形成すると、樹脂成分が１０〜１５係であるため、電
極自体の機械的強度も低く、特に高温高湿雰囲気下では
、長期信頼性が低かった。
また、電極部から半田付によりリード線を取り付ける際
、Ｉｎが半田とＡ９との溶融をさまたげるため、Ｉｎ含
有量がＡｑペーストに対し、Ｓ係を越えると半田付か不
可能となった。しかしながら、従来の電極では、Ａｑペ
ースト中のＩｎ添加量が１５〜２０％であるため、半田
による電極−＼のリード線取付けは不可能であり、太陽
電池素子を商品化する上で大きな問題点となっていた。
、Ｉｎが半田とＡ９との溶融をさまたげるため、Ｉｎ含
有量がＡｑペーストに対し、Ｓ係を越えると半田付か不
可能となった。しかしながら、従来の電極では、Ａｑペ
ースト中のＩｎ添加量が１５〜２０％であるため、半田
による電極−＼のリード線取付けは不可能であり、太陽
電池素子を商品化する上で大きな問題点となっていた。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決すべく、電極導電膜の形成
を光焼成で行うものである。
を光焼成で行うものである。
作 用
これにより銀ペースト中のＩｎ、Ｓｎ添加量を減らし、
電極部の機械的強度、長期信頼性を向上させ、半田付に
よるリード取り出しを可能にするとともＫ、焼成時間を
大幅に低減することができる。
電極部の機械的強度、長期信頼性を向上させ、半田付に
よるリード取り出しを可能にするとともＫ、焼成時間を
大幅に低減することができる。
実施例
以下、本発明を実施例により詳述する。
本実施例の光起電力素子の断面図を第１図に示した。第
１図に示すように、ガラス基板１上にｎ型ＣｄＳ焼結膜
２を形成し、その上にＣｄＴｅ焼結膜３を形成する。Ｃ
ｄＴｅ膜３上に適量のアクセプタ不純物を添加したカー
ボン膜４を印刷、焼成し、カーホン膜４中に含１れるア
クセプタ不純物１ｃｄＴｅ膜３中にドープすることによ
り、ｐ型ＣｄＴｅ膜３を形成した。このようにしてｎ型
ＣｄＳ焼結・膜２とｐ型焼結膜３との間に光起電力効果
をもつヘテコ接合を形成する。次にＣｄＳ焼結膜２上お
よびカーボン膜４上に、Ａｇ：Ｉｎ：Ｓｎ：エボキシ樹
脂バインダー：１５８：１ ：１ ：４０の比で混合し
た銀ペーストを印刷する。ついで１〜６０μの波長の光
を主として発生する遠赤外線放射発熱体を用いた遠赤外
高速焼成炉によシ、１５０℃〜２５０℃の範ｊ囲の焼成
温度で１０分間焼成する。ここで用いた銀ペーストは、
樹脂をバインダーとして含んでおり、樹脂の吸収波長域
は一般に６〜１６μの範囲にある。電極ペーストとして
用いる樹脂は、フェノール、アクリル、エポキシ、ビニ
ル系のものを選択する。これらの樹脂分子の双極子モー
メントは一般に高いため、遠赤外線を銀ペースト印刷部
に照射すると、分子振動により、電極内部の樹脂バイン
ダーの温度が急激に上昇する。
１図に示すように、ガラス基板１上にｎ型ＣｄＳ焼結膜
２を形成し、その上にＣｄＴｅ焼結膜３を形成する。Ｃ
ｄＴｅ膜３上に適量のアクセプタ不純物を添加したカー
ボン膜４を印刷、焼成し、カーホン膜４中に含１れるア
クセプタ不純物１ｃｄＴｅ膜３中にドープすることによ
り、ｐ型ＣｄＴｅ膜３を形成した。このようにしてｎ型
ＣｄＳ焼結・膜２とｐ型焼結膜３との間に光起電力効果
をもつヘテコ接合を形成する。次にＣｄＳ焼結膜２上お
よびカーボン膜４上に、Ａｇ：Ｉｎ：Ｓｎ：エボキシ樹
脂バインダー：１５８：１ ：１ ：４０の比で混合し
た銀ペーストを印刷する。ついで１〜６０μの波長の光
を主として発生する遠赤外線放射発熱体を用いた遠赤外
高速焼成炉によシ、１５０℃〜２５０℃の範ｊ囲の焼成
温度で１０分間焼成する。ここで用いた銀ペーストは、
樹脂をバインダーとして含んでおり、樹脂の吸収波長域
は一般に６〜１６μの範囲にある。電極ペーストとして
用いる樹脂は、フェノール、アクリル、エポキシ、ビニ
ル系のものを選択する。これらの樹脂分子の双極子モー
メントは一般に高いため、遠赤外線を銀ペースト印刷部
に照射すると、分子振動により、電極内部の樹脂バイン
ダーの温度が急激に上昇する。
従来の対流式電熱炉では、対流により熱が伝わり、電極
表面部より温度が上がシ、電極部６とＣｄＳ膜２との界
面は温度上昇が遅れる傾向があったが、遠赤外線焼成炉
においては、電極内部より温度が上昇するため、電極部
６とＣｄＳ膜２との界面付近に存在するＩｎ、Ｓｎは、
焼成早期から溶融活性化される。このため、焼成により
樹脂バインダーが硬化する前に、遠赤外焼成では、Ｉｎ
、Ｓｎが溶融活性化するため、ＣｄＳ膜２中２中Ｉｎ、
Ｓｎの拡散量及び速度が増大する。
表面部より温度が上がシ、電極部６とＣｄＳ膜２との界
面は温度上昇が遅れる傾向があったが、遠赤外線焼成炉
においては、電極内部より温度が上昇するため、電極部
６とＣｄＳ膜２との界面付近に存在するＩｎ、Ｓｎは、
焼成早期から溶融活性化される。このため、焼成により
樹脂バインダーが硬化する前に、遠赤外焼成では、Ｉｎ
、Ｓｎが溶融活性化するため、ＣｄＳ膜２中２中Ｉｎ、
Ｓｎの拡散量及び速度が増大する。
第２図に、焼成方法の違いによる電極／ＣｄＳ膜間の接
触抵抗の変化を示す。図中１は、従来の対流式電熱炉で
焼成した場合の接触抵抗、２は遠赤外線焼成炉で焼成し
た場合の接触抵抗を示す。
触抵抗の変化を示す。図中１は、従来の対流式電熱炉で
焼成した場合の接触抵抗、２は遠赤外線焼成炉で焼成し
た場合の接触抵抗を示す。
縦軸は電極ｅ／ａｃｔｓ膜２間の接触抵抗、横軸は銀ペ
ースト全体に対する（ Ｉ ｎ＋Ｓｎ ）の添加量百分
率全庁す。ここで、ＩｎとＳｎの重量比率はに１である
。第２図に示す様に、遠赤外線処理を行えば、（Ｉｎ＋
Ｓｎ）添加率が１係でも、従来方法の（Ｉｎ＋５ｎ）３
０％添加のものと、電極ｓ／ＣｄＳ膜２接触低２接触抵
抗等であるという結果が得られた。
ースト全体に対する（ Ｉ ｎ＋Ｓｎ ）の添加量百分
率全庁す。ここで、ＩｎとＳｎの重量比率はに１である
。第２図に示す様に、遠赤外線処理を行えば、（Ｉｎ＋
Ｓｎ）添加率が１係でも、従来方法の（Ｉｎ＋５ｎ）３
０％添加のものと、電極ｓ／ＣｄＳ膜２接触低２接触抵
抗等であるという結果が得られた。
電極部６，６へのリード線取付けは、（Ｉ ｎ＋ｓｎ）
添加の重量百分率が６％以下であれば、半田付によるリ
ード線取り付けが可能であり、本実施例で形成した電極
部は、リード半田取り付は後の垂直引張り強度で０．５
〜１．ｏＫｑｒ／−と非常に高い値が得られる。
添加の重量百分率が６％以下であれば、半田付によるリ
ード線取り付けが可能であり、本実施例で形成した電極
部は、リード半田取り付は後の垂直引張り強度で０．５
〜１．ｏＫｑｒ／−と非常に高い値が得られる。
また、高温高湿下での長期信頼性も向上し、６０１：、
９５％ＲＨ条件下で、２０００時間経過後、電極部の劣
化に起因する素子の性能変化は全く認められなかった。
９５％ＲＨ条件下で、２０００時間経過後、電極部の劣
化に起因する素子の性能変化は全く認められなかった。
発明の効果
以上の様に本発明によれば次の効果を得ることができる
。
。
（１）ＩＩ−’Ａ族半導体膜と電極膜との間のオーミ７
り性がよりなり、Ｉｎ、Ｓｎ添加量が従来の１Ｑ分の１
以下となった。
り性がよりなり、Ｉｎ、Ｓｎ添加量が従来の１Ｑ分の１
以下となった。
（２） 半田付によるリード取出しが可能となった。
（３）電極形成時間が短縮された。
（４） Ｉ ｎ 、 Ｓ ｎ添加量の減少にともない
、樹脂バインダー含有量が増え、特に高温高湿下での長
期信頼性が向上した。
、樹脂バインダー含有量が増え、特に高温高湿下での長
期信頼性が向上した。
第１図は本発明による光起電力素子の断面図、第２図は
本発明によって形成した電極と、従来法により形成した
電極の、ＣｄＳ膜との接触抵抗比較図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・ＣｄＳ焼結
膜、３・・・・・・ＣｄＴｅ焼結膜、４・・・・・・カ
ーボン膜、５・・・・・・陽極電極、６・・・・・・陰
極電極。
本発明によって形成した電極と、従来法により形成した
電極の、ＣｄＳ膜との接触抵抗比較図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・ＣｄＳ焼結
膜、３・・・・・・ＣｄＴｅ焼結膜、４・・・・・・カ
ーボン膜、５・・・・・・陽極電極、６・・・・・・陰
極電極。
Claims (7)
- （１）II−VI族化合物半導体を用いた光電素子の電極形
成において、電極導電膜を光焼成により形成することを
特徴とした光起電力装置の製造方法。 - （２）光焼成における照射光の波長λの範囲が、１μ≦
λ≦５０μである遠赤外領域の光を主として用いること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光起電力装置
の製造方法。 - （３）電極導電膜の焼成温度Ｔが１５０℃≦Ｔ≦２５０
℃であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光起電力装置の製造方法。 - （４）II−VI族化合物半導体を用いた光起電力素子が、
ｐ型ＣｄＴｅ膜と、ｎ型ＣｄＳもしくは、それを含む化
合物半導体からなるｎ形膜とのヘテロ接合による光起電
性を用いた素子であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光起電力装置の製造方法。 - （５）電極導電膜が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎもしくはそれら
を含む化合物から成ることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光起電力装置の製造方法。 - （６）電極導電膜が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎもしくはそれら
を含む金属化合物と有機物質との混合物から成ることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光起電力装置の
製造方法。 - （７）光焼成における光発生源として、遠赤外線放射発
熱体を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光起電力装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62048111A JPS63213974A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 光起電力装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62048111A JPS63213974A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 光起電力装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63213974A true JPS63213974A (ja) | 1988-09-06 |
Family
ID=12794202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62048111A Pending JPS63213974A (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 光起電力装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63213974A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02117177A (ja) * | 1988-10-26 | 1990-05-01 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜光電変換素子 |
| JP2744847B2 (ja) * | 1991-06-11 | 1998-04-28 | エイエスイー・アメリカス・インコーポレーテッド | 改良された太陽電池及びその製造方法 |
| EP0744779A3 (en) * | 1995-05-17 | 1998-10-21 | Matsushita Battery Industrial Co Ltd | A manufacturing method of compound semiconductor thinfilms and photoelectric device or solar cell using the same compound semiconductor thinfilms |
| JP2002373995A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Honda Motor Co Ltd | 太陽電池の製造方法 |
| JP2008135416A (ja) * | 2005-11-11 | 2008-06-12 | Mitsubishi Materials Corp | 太陽電池の電極形成用組成物及び該電極の形成方法並びに該形成方法により得られた電極を用いた太陽電池 |
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| US8816193B2 (en) | 2006-06-30 | 2014-08-26 | Mitsubishi Materials Corporation | Composition for manufacturing electrode of solar cell, method of manufacturing same electrode, and solar cell using electrode obtained by same method |
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Citations (4)
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-
1987
- 1987-03-03 JP JP62048111A patent/JPS63213974A/ja active Pending
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| US10020409B2 (en) | 2007-04-19 | 2018-07-10 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for producing a conductive reflective film |
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