JPS6393167A - 光起電力素子の製造方法 - Google Patents
光起電力素子の製造方法Info
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- JPS6393167A JPS6393167A JP61239504A JP23950486A JPS6393167A JP S6393167 A JPS6393167 A JP S6393167A JP 61239504 A JP61239504 A JP 61239504A JP 23950486 A JP23950486 A JP 23950486A JP S6393167 A JPS6393167 A JP S6393167A
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- 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)
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、特に室内等の低照度下で使用可能な
ＣｄＳ／ＣｄＴａ構造の光起電力素子の製造方法に関す
るものである。
ＣｄＳ／ＣｄＴａ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
る焼成とを用いた製造方法がある。この方法の特長は簡
単に実施でき、かつ量産性に富み、安価な光起電力素子
が得られることにある。
の一つとしてスクリーン印刷と、ベルトコンベア炉によ
る焼成とを用いた製造方法がある。この方法の特長は簡
単に実施でき、かつ量産性に富み、安価な光起電力素子
が得られることにある。
この製造方法でＣｄＳ焼結膜を得る方法として粒径２〜
３μｍの高純度（６Ｎ）のＣｄＳ粉末に融剤として１０
重量％のＣｄ（Ｊ２ 粉と適当量の粘結剤を加えて作
成したＣｄＳペーストをガラス基板上に８０メツシユの
ポリエステル製スクリーンを用いて印刷し、有孔蓋付き
アルミナポートに入れベルトコンベア式連続焼成炉で温
度６９０’Ｃ近傍で焼成することによって、Ｃ（ｉｓ焼
結膜を形成するものがある（例えば１日本、ジャーナル
・アプライド・フィジックス、 Ｐａｒｔ １ 、ＶＯ
Ｉ、２１ 、Ａ６．ｓｏｏ −８０１，１９８２）。
３μｍの高純度（６Ｎ）のＣｄＳ粉末に融剤として１０
重量％のＣｄ（Ｊ２ 粉と適当量の粘結剤を加えて作
成したＣｄＳペーストをガラス基板上に８０メツシユの
ポリエステル製スクリーンを用いて印刷し、有孔蓋付き
アルミナポートに入れベルトコンベア式連続焼成炉で温
度６９０’Ｃ近傍で焼成することによって、Ｃ（ｉｓ焼
結膜を形成するものがある（例えば１日本、ジャーナル
・アプライド・フィジックス、 Ｐａｒｔ １ 、ＶＯ
Ｉ、２１ 、Ａ６．ｓｏｏ −８０１，１９８２）。
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製造方法では、 ＣｄＳ焼
結膜の膜厚が２５μｍ以上になり、ＣａＳ側から光が入
射した場合接合部分に達する光量の絶対量が減少する。
結膜の膜厚が２５μｍ以上になり、ＣａＳ側から光が入
射した場合接合部分に達する光量の絶対量が減少する。
またＣａＳの基礎吸収端（λ＝６２゜ｎｍ ）以下の
波長では光起電力効果がない。上記の点は、短波長側に
エネルギー分布をもち、かつ光エネルギー量の少ない蛍
光灯下で使用する太陽電池において重要な問題である。
波長では光起電力効果がない。上記の点は、短波長側に
エネルギー分布をもち、かつ光エネルギー量の少ない蛍
光灯下で使用する太陽電池において重要な問題である。
基礎吸収端をより短波長側にシフトさせる方法として、
ｚｎｓ等のＣｄＳよりもバンドギャップの広い材料をＣ
ｄＳ中に添加することが考えられてきだが、印刷、焼成
という工程では、良好な膜が得られていない。さらに、
従来の条件で印刷のスクリメッシュを変えてＣｄＳ膜厚
を減少させた場合、焼結膜中のピンホールが増加し、漏
れ電流が増加する。また、一般にＣｄＳ膜を減少させる
とＣｄＳ粒径が減少し膜厚低下分以上に膜抵抗が増加す
る。
ｚｎｓ等のＣｄＳよりもバンドギャップの広い材料をＣ
ｄＳ中に添加することが考えられてきだが、印刷、焼成
という工程では、良好な膜が得られていない。さらに、
従来の条件で印刷のスクリメッシュを変えてＣｄＳ膜厚
を減少させた場合、焼結膜中のピンホールが増加し、漏
れ電流が増加する。また、一般にＣｄＳ膜を減少させる
とＣｄＳ粒径が減少し膜厚低下分以上に膜抵抗が増加す
る。
本発明は上記問題点に鑑み、室内等の蛍光灯などの低照
度下で、光電変換特性の良好な光電素子の製造方法を提
供するものである。
度下で、光電変換特性の良好な光電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、 ＣａＳ焼成膜の膜厚を減少させると同時に
スクリーン印刷するだめの泥状物中にＺｎＳ粉末をＣｄ
Ｓ粉末に対し重量比で４〜１２．６％加えたものでアシ
、好ましくはこれにさらに融剤としてＣｄＣｌ２ を
ＣａＳ粉末とＺｎＳ粉末の合計量に対し重量比で１７．
５〜３０疹加えたものである。
造方法は、 ＣａＳ焼成膜の膜厚を減少させると同時に
スクリーン印刷するだめの泥状物中にＺｎＳ粉末をＣｄ
Ｓ粉末に対し重量比で４〜１２．６％加えたものでアシ
、好ましくはこれにさらに融剤としてＣｄＣｌ２ を
ＣａＳ粉末とＺｎＳ粉末の合計量に対し重量比で１７．
５〜３０疹加えたものである。
作用
本発明は上記した構成によって、ＣｄＳ側から光が入射
した場合、接合部分に達する光量の絶対量が増加し、
ＺｎＳ添加によって、無添加の場合と比較してより短波
長側に光起電力効果が発生する。
した場合、接合部分に達する光量の絶対量が増加し、
ＺｎＳ添加によって、無添加の場合と比較してより短波
長側に光起電力効果が発生する。
さらにＺｎＳ添加によってＣｄＳ結晶形状が変わり、膜
厚が減少してもピンホールの少ない焼成膜が得られる。
厚が減少してもピンホールの少ない焼成膜が得られる。
そして、融剤であるＣ（ｉＧ５２ 量の最適化によっ
てＣａＳ膜の膜透過率および膜抵抗が改善できる。Ｚｎ
Ｓを添加した場合１無添加の場合と比較して膜抵抗は増
加するが、低照度で発生する微弱電流の場合、光電変換
特性には影響をあたえないレベルであり１それ以上に前
記の効果の方が犬である。
てＣａＳ膜の膜透過率および膜抵抗が改善できる。Ｚｎ
Ｓを添加した場合１無添加の場合と比較して膜抵抗は増
加するが、低照度で発生する微弱電流の場合、光電変換
特性には影響をあたえないレベルであり１それ以上に前
記の効果の方が犬である。
実施例
以下本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。
て図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例における光起電力素子の
断面図を示すものである。ＣｄＳ焼成膜形成用泥状物中
のＺｎＳ粉末量及びＣｄＣｌ２ 量を変えて形成した
泥状物を図面１に示すようにアルカリ含有量０．２％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し
た後、Ｎ２雰囲気中において６９０’Ｃで３０分間焼成
することにより、ｎ型ｃｄｓ−ｚｎｓ 焼結膜２を形
成した。焼結膜の膜厚は。
断面図を示すものである。ＣｄＳ焼成膜形成用泥状物中
のＺｎＳ粉末量及びＣｄＣｌ２ 量を変えて形成した
泥状物を図面１に示すようにアルカリ含有量０．２％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し
た後、Ｎ２雰囲気中において６９０’Ｃで３０分間焼成
することにより、ｎ型ｃｄｓ−ｚｎｓ 焼結膜２を形
成した。焼結膜の膜厚は。
印刷スクリーンのメツシュ数を変えて７〜２６μｍのも
のを作製した。このｎ型ｃｄｓ−ｚｎｓ 焼結膜２上に
Ｃａ粉末とＴｅ粉末を１，０５対１．ｏＯのモル比で配
合し、それに融剤としてＣｄＣｅ２ をＣｄとＴｏの
総重量に対して０．５重量％、粘結剤としてプロピレン
グリコールの適量を加えて混合し、泥状としだものをス
クリーン印刷して乾燥させた後、Ｎ２雰囲気中において
、５８０°Ｃで６０分間焼成することによってＣｄＴｅ
焼結膜３を形成した。次に、 ＣｄＴθ焼結膜３上に適
量のアクセプター不純物を添加した泥状カーボンをスク
リーン印刷して、カーボン膜４を形成させた後、Ｎ２雰
囲気中において４５０°Ｃで３０分間熱処理することに
より。
のを作製した。このｎ型ｃｄｓ−ｚｎｓ 焼結膜２上に
Ｃａ粉末とＴｅ粉末を１，０５対１．ｏＯのモル比で配
合し、それに融剤としてＣｄＣｅ２ をＣｄとＴｏの
総重量に対して０．５重量％、粘結剤としてプロピレン
グリコールの適量を加えて混合し、泥状としだものをス
クリーン印刷して乾燥させた後、Ｎ２雰囲気中において
、５８０°Ｃで６０分間焼成することによってＣｄＴｅ
焼結膜３を形成した。次に、 ＣｄＴθ焼結膜３上に適
量のアクセプター不純物を添加した泥状カーボンをスク
リーン印刷して、カーボン膜４を形成させた後、Ｎ２雰
囲気中において４５０°Ｃで３０分間熱処理することに
より。
カーボン中に含まれているアクセプター不純物がＣａＴ
ｅ焼結膜３内にドープした。こうしたｎ形Ｃｄ５−Ｚｎ
Ｓ 焼結膜２とＰ形ＣｄＴｅ焼結膜３との間に光起電力
効果をもつペテロ接合を形成した。次にＣｄ５−ＺｎＳ
焼結膜２上およびカーボン膜４上にそれぞれオーミック
電極６．６を付けた後、各々の電極６．６からリード線
了を引き出した。
ｅ焼結膜３内にドープした。こうしたｎ形Ｃｄ５−Ｚｎ
Ｓ 焼結膜２とＰ形ＣｄＴｅ焼結膜３との間に光起電力
効果をもつペテロ接合を形成した。次にＣｄ５−ＺｎＳ
焼結膜２上およびカーボン膜４上にそれぞれオーミック
電極６．６を付けた後、各々の電極６．６からリード線
了を引き出した。
このようにして得られた素子においてＣｄ５−ＺｎＳ焼
結膜形成条件と白色蛍光灯２ｏｏ１ｘ下での単位面積当
りの最大出力Ｐｍａｘ （μＷ／ｄ）との関係から、最
適Ｃｄ５−ＺｎＳ 焼結膜形成条件について説明する。
結膜形成条件と白色蛍光灯２ｏｏ１ｘ下での単位面積当
りの最大出力Ｐｍａｘ （μＷ／ｄ）との関係から、最
適Ｃｄ５−ＺｎＳ 焼結膜形成条件について説明する。
まず、第１に（ｄＳ−ＺｎＳ 膜中のＺｎＳ添加量およ
び融剤であるＣｄＣｌ２ 量を変えて作製した素子の
白色蛍光灯２ｏｏｎｘ下での最大出力Ｐｍａｘを第２図
に示す。なお、 Ｃｄ５−ＺｎＳ 膜厚は２６〜３０μ
ｍで一定にした。図より、 Ｚｎ３７．５％、ＣｄＣ
Ａ’２２５％でＰｍ２Ｌｘが極大値を示した。
び融剤であるＣｄＣｌ２ 量を変えて作製した素子の
白色蛍光灯２ｏｏｎｘ下での最大出力Ｐｍａｘを第２図
に示す。なお、 Ｃｄ５−ＺｎＳ 膜厚は２６〜３０μ
ｍで一定にした。図より、 Ｚｎ３７．５％、ＣｄＣ
Ａ’２２５％でＰｍ２Ｌｘが極大値を示した。
Ｐｍａｘの向上には、 ＺｎＳを４〜１２．５％添加し
１ＣｄＣ４２を１７．５〜３０％を加えることが適切で
あることがわかる。
１ＣｄＣ４２を１７．５〜３０％を加えることが適切で
あることがわかる。
次に、前記の最適条件範囲内でＣｄ５−ＺｎＳ 焼成膜
の膜厚を、印刷スクリーメッシュを変えて調製した素子
の出力特性を第３図に示す。膜厚が減少するとＰｍａｘ
は増加し、１２μｍ程度に最大値がみられる。１２μｍ
以下に減少すると膜抵抗が増加するためｐｍａｘは減少
する。したがってＰｍａｘ向上には、Ｃｄ５−ＺｎＳ
膜厚を８〜２０μｍの範囲で形成することが適切である
ことがわかる。
の膜厚を、印刷スクリーメッシュを変えて調製した素子
の出力特性を第３図に示す。膜厚が減少するとＰｍａｘ
は増加し、１２μｍ程度に最大値がみられる。１２μｍ
以下に減少すると膜抵抗が増加するためｐｍａｘは減少
する。したがってＰｍａｘ向上には、Ｃｄ５−ＺｎＳ
膜厚を８〜２０μｍの範囲で形成することが適切である
ことがわかる。
以上のように、本実施例によれば、 ＣｄＳ膜形成用
泥状物中のＺｎＳ ｉをＣｄＳ重量に対して重量比で４
〜１２．６％、 ｃａｃ（４２量を１７．５〜３０％の
範囲で作製し、印刷焼成後の膜厚を８〜２０μｍにする
ことにより、白色蛍光灯２ｏｏｌｘ下等の短波長成分の
多い低照度光源下で１出力特性の高い光起電力素子を製
造することができる。
泥状物中のＺｎＳ ｉをＣｄＳ重量に対して重量比で４
〜１２．６％、 ｃａｃ（４２量を１７．５〜３０％の
範囲で作製し、印刷焼成後の膜厚を８〜２０μｍにする
ことにより、白色蛍光灯２ｏｏｌｘ下等の短波長成分の
多い低照度光源下で１出力特性の高い光起電力素子を製
造することができる。
以下に本発明の第２の実施例について説明する。
素子構造およびその製法は、上記実施例とほぼ同一であ
るが、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＣｄＣβ２粉末の混合物をあら
かじめ、微粉砕する点が異なる。
るが、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＣｄＣβ２粉末の混合物をあら
かじめ、微粉砕する点が異なる。
ＣｄＳ粉末に対して重量比でＺｎＳを７５％、ｅａｃｈ
２を２０％加え、ＣｄＳ重量の２倍量の蒸留水を添加し
、遊星ポールミを用いて粉砕を行なった。粉砕後１００
°Ｃで２４時間以上乾燥し、上記実施例１の泥状物とし
て用いた。表１に粉砕時間と出力特性の関係を示す。
２を２０％加え、ＣｄＳ重量の２倍量の蒸留水を添加し
、遊星ポールミを用いて粉砕を行なった。粉砕後１００
°Ｃで２４時間以上乾燥し、上記実施例１の泥状物とし
て用いた。表１に粉砕時間と出力特性の関係を示す。
（以下 余 白）
表−１
以上のように、 ＣｄＳ、ＺｎＳ そして融剤であ
るＣａＣβ２ 粉末の混合物に蒸留水を加えた系であら
かじめ微粉砕することによ−て、従来より白色蛍光灯２
００１Ｘ下での最大出力を向上させることができる。
るＣａＣβ２ 粉末の混合物に蒸留水を加えた系であら
かじめ微粉砕することによ−て、従来より白色蛍光灯２
００１Ｘ下での最大出力を向上させることができる。
発明の効果
以上の本発明は、ｎ−Ｃｄ５ 膜とｐ−ＣｄＴｅ膜を
用いた光起電力素子において、ＣｄＳ膜形成用の泥状物
件製に際し、ＣｄＳ粉末に対して重量比でＺｎＳを４〜
１２．６％、 ＣｄＣ４２量を１７．３〜３０％の範囲
で添加し、あらかじめ微粉砕し、焼成後の膜厚を８〜２
０μｍの範囲で形成することによって、白色蛍光灯２ｏ
０１ｘ等の短波長成分の多い低照度光諒下で出力特性の
高い光起電力素子を製造することができる。
用いた光起電力素子において、ＣｄＳ膜形成用の泥状物
件製に際し、ＣｄＳ粉末に対して重量比でＺｎＳを４〜
１２．６％、 ＣｄＣ４２量を１７．３〜３０％の範囲
で添加し、あらかじめ微粉砕し、焼成後の膜厚を８〜２
０μｍの範囲で形成することによって、白色蛍光灯２ｏ
０１ｘ等の短波長成分の多い低照度光諒下で出力特性の
高い光起電力素子を製造することができる。
第１図は本発明の製造方法により得られる光起電力素子
の一例を示す断面図、第２図はＣａＳ粉末に対するＺｎ
Ｓの添加量及びＣｄＣｌ２ の添加量と最大光電変換
出力との関係を示す図、第３図はＣａＳ膜厚と最大光電
変換出力との関係を示す図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・Ｇａ５−Ｚ
ｎＳ 焼結膜、３・・・・・・ＣｄＴｅ 焼結膜、４・
川・・カーボン膜、６・・・・・・オーミック電極、６
・・・・・・オーミック電極、７・山・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第３
図
の一例を示す断面図、第２図はＣａＳ粉末に対するＺｎ
Ｓの添加量及びＣｄＣｌ２ の添加量と最大光電変換
出力との関係を示す図、第３図はＣａＳ膜厚と最大光電
変換出力との関係を示す図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・Ｇａ５−Ｚ
ｎＳ 焼結膜、３・・・・・・ＣｄＴｅ 焼結膜、４・
川・・カーボン膜、６・・・・・・オーミック電極、６
・・・・・・オーミック電極、７・山・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第３
図
Claims (9)
- （１）基板上に、ＣｄＳ、ＺｎＳもしくはこれらを含む
化合物半導体からなる第１の膜を形成し、前記第１の膜
とｐｎ接合を形成する半導体物質よりなる第２の膜を、
前記第１膜上に形成した光起電力素子を製造する際に、
第１の膜厚を８〜２０μｍとすることを特徴とする光起
電力素子の製造方法。 - （２）第１の膜の形成工程が、前記第１の膜をスクリー
ン印刷する工程と、前記第１の膜を焼結する工程とから
な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）前記基板がガラスで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）前記基板がアルカリ含有量０．３重量％以下のバ
リウム硼珪酸ガラスで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。 - （５）第１の膜をスクリーン印刷するに際し、ＣｄＳ粉
末、ＺｎＳ粉末および粘結剤、融剤よりなる泥状物を印
刷する特許請求の範囲第２項記載の光起電力素子の製造
方法。 - （６）第１の膜をスクリーン印刷するに際し、ＣｄＳと
ＺｎＳの固溶体粉末および粘結剤、融剤よりなる泥状物
を印刷することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の光起電力素子の製造方法。 - （７）融剤がＣｄＣｌ＿２であり、その添加量がＣｄＳ
粉末とＺｎｓ粉末の合計量に対し重量比でその１７．５
〜３０％である特許請求の範囲第５項記載の光起電力素
子の製造方法。 - （８）ＺｎＳ粉末の量がＣｄＳ粉末に対し重量比でその
４〜１２．５％である特許請求の範囲第５項記載の光起
電力素子の製造方法。 - （９）ＣｄＳ、ＺｎＳそしてＣｄＣｌ＿２粉末の混合物
に分散媒を加えた系をあらかじめ微粉砕すると同時に均
一に混合しておき、その後その乾燥物に粘結剤を添加し
て泥状物を作製する特許請求の範囲第５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 |
|---|---|---|---|
| JP61239504A JPS6393167A (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 |
|---|---|---|---|
| JP61239504A JPS6393167A (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393167A true JPS6393167A (ja) | 1988-04-23 |
| JPH054823B2 JPH054823B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=17045772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239504A Granted JPS6393167A (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) | JPS6393167A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038483A (ja) * | 1973-08-07 | 1975-04-09 | ||
| JPS54141597A (en) * | 1978-04-26 | 1979-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive cell |
| JPS54159194A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture for cadmium sulfide sintering film |
| JPS5555580A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Method of fabricating solar battery |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61239504A patent/JPS6393167A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5038483A (ja) * | 1973-08-07 | 1975-04-09 | ||
| JPS54141597A (en) * | 1978-04-26 | 1979-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photoconductive cell |
| JPS54159194A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Manufacture for cadmium sulfide sintering film |
| JPS5555580A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Method of fabricating solar battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054823B2 (ja) | 1993-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |