NO822922L - Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av en lyselektrisk omformer, samt saaledes fremstilt omformer - Google Patents
Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av en lyselektrisk omformer, samt saaledes fremstilt omformerInfo
- Publication number
- NO822922L NO822922L NO822922A NO822922A NO822922L NO 822922 L NO822922 L NO 822922L NO 822922 A NO822922 A NO 822922A NO 822922 A NO822922 A NO 822922A NO 822922 L NO822922 L NO 822922L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- type
- transient
- semiconductor
- semiconductor layer
- region
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 225
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 198
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 92
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 86
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 claims abstract 5
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 76
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 62
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 61
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 61
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 41
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 23
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 23
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 15
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 10
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 105
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 15
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 14
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 12
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 12
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 229960004643 cupric oxide Drugs 0.000 description 8
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 6
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 6
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 6
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910003373 AgInS2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 239000011364 vaporized material Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 241001424392 Lucia limbaria Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015107 ale Nutrition 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- ZZBBCSFCMKWYQR-UHFFFAOYSA-N copper;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Cu+2].[O-][Si]([O-])=O ZZBBCSFCMKWYQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 description 1
- 230000024121 nodulation Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 description 1
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
- H10F10/167—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising Group I-III-VI materials, e.g. CdS/CuInSe2 [CIS] heterojunction photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/16—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers
- H10F10/169—Photovoltaic cells having only PN heterojunction potential barriers comprising Cu2X/CdX heterojunctions, wherein X is a Group VI element, e.g. Cu2O/CdO PN heterojunction photovoltaic cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/10—Semiconductor bodies
- H10F77/12—Active materials
- H10F77/126—Active materials comprising only Group I-III-VI chalcopyrite materials, e.g. CuInSe2, CuGaSe2 or CuInGaSe2 [CIGS]
-
- 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
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/063—Gp II-IV-VI compounds
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S148/00—Metal treatment
- Y10S148/12—Photocathodes-Cs coated and solar cell
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
Description
OPPFINNELSENS BAKGRUNN
Foreliggende oppfinnelse angår generelt solceller og/eller lys-elektriske energiomformeré, og er mer spesielt rettet mot tynnsjikt-solceller med hetero-overgang av PN-typen, fremstilt av materialer utvalgt fra klassen av I-IIT-calcopyritt- eller V±2\/kobberkis-blandinger , nemlig 'spesielt en hetero-overgangssolcelle av PN-typen med et CuInSe2~lag av PN-typen og et CdS-lag av N-typén, og fremgangsmåter for fremstilling av. slike, kjennetegnet ved•at de fremstilte celler har forholdsvis høy energiomvandlings-virkningsgrad eller -evne, d.v.s. nær opp mot 10% eller større, er meget stabile og kan lages med produksjonsmetoder til lave omkostninger på substrater som har stort areal og som er billige; hvilke egenskaper skyldes dannelsen av-en hetero-overgangs-innretning av PN-typen hvor det halvlederlag av P-typen- som opprinnelig dannes, omfatter en hoiriQ-overgang av transient-PN-typen tildannet av et materiale utvalgt fra klassen av I-III-V]^kobberkis-blandlnger hvor området av P-type i . homo-bvergangen av transient-PN-type blir dannet ved vakuum-påføring av en kobberanriket ternær komposisjon.eller lignende, og området av transient-N-type blir dannet av en kobberutarmet ternær komposisjon eller lignende, med et lag av halvledermateriale
av N-typen og med lav resistivitet vakuum-påført på området
av transient-N-type på det første halvlederlag, hvorefter interdiffusjon av de elementære bestanddeler av flerlags-strukturen bevirker at område av transient N-type i det første halvlederlag går over til et område av P-typen, hvorved det fremkommer en hetero-overgangs-innretning av PN-typen med lav resistivitet, som i det vesentlige er fri for tomrom, hulrom, kobbernoduler o.l. som er tilbøyeligé til å redusere omvandlings-virkningsgraden, og derved muliggjøre fremstilling av tynnfilm-solceller med stort areal ved anvendelse av minimale mengder av kritiske halvledermaterialer for å fremstille en polykrystallinsk tynnfilm-fotospenningseelle som er stabil'og billig, på billige substrater ved anvendelse av fabrikasjons-teknikker som innebærer lave .omkostninger.
Regjeringen (US) har rettigheter til denne oppfinnelse
i henhold til kontrakt nr. EG-77-C-01-4042, subkontrakt
nr. XJ-9-8021-1 med United States Department of Energy.,
Historisk sett har noen av de mer utpregede problemer som har møtt konstruktører, produsenter og brukere av konvensjonelle lys-elektriske energiomformere slik som f.eks. solceller, medført behov for å forbedre: i) lysenergi-oppsamlingseffektiviteten av cellen, ii) omvandlingsvirkningsgraden for lys til elektrisk energi, og iii) de omkostninger som inngår for hver effektenhet generert, for å fremstille slike celler. Forut for den senere tids og pågående "energikrise", har forsknings og utviklings-bestrebelser primært vært rettet'mot de første to av de tre forannevnte faktorer. Som resultat av dette- er det blitt konstruert tallrike typer av solceller som har gjort det.mulig å produsere solceller egnet for bruk til laboratorie-eksperimenter, anvendelser i de.t ytre rom og lignende, hvor solcellene var innretninger med forholdsvis lite areal, f.eks. av størrelsesorden 5x5 cm, vanligvis fremstilt av enkelt-krystaller som måtte dyrkes og som var forholdsvis kostbare. Slike krystaller erkarakterisert vedderes mangel på korn-.grenser og er som regel begrenset i sin størrelse og er sjelden større enn omkring 13 cm i diameter og er vanligvis betydelig mindre. Det er imidlertid kjent at slike innretninger oppnår forholdsvis høye energiomvandlings-virkningsgrader, under tiden i området fra en størrelsesorden på omkring 14% til omkring 16%. Selv om slike innretninger har vært meget effektive for sine tilsiktede formål er deres praktiske anvendelses-område meget begrenset, og de. har ganske enkelt ikke vært tilfredsstillende for generering av effekt på en praktisk økonomisk/kommersiell basis.
Med den oppståtte senere tids og pågående "energikrise", har forskernes bestrebelser vært rettet i andre retninger, o.g det har vært gjort betydelige mengder arbeide i forsøk på å konstruere forskjellige typer av energiproduksjonssystemer som i) er miljømessig sikre, ii) ikke blokkeres på grunn av be-grensede naturlige ressurser, iii) er frie for risiko som nødvendigvis følger med kjern-ekraftsystemer og iv) er i stand til å produsere tilstrekkelig energi til å tilfredsstille menneskehetens stadig økende energibehov på en. kost-effektiv
■basis som i det minste kan konkurrere med. dagens omkostninger for gass, olje og lignende brensel av fossil-type eller lignende. Foreliggende oppfinnelse antas å representere.det første virkelige steg mot oppnåelse av dette lenge til-strebede mål'.-
Kjent teknikk
En typisk men ikke uttømmende liste over de typer' av konvensjonelle fotospenningsceller som ble frembragt under og forut for 1960-årene og som fortsatte i 1970-årene,'fremgår av beskrivelsene i US-patentskrifter nr. 3.186.874 Gorsky, 3.447.234 Reynolds et al., 3.565.686 BabcOck et al., 4.086.101 Jordan'et al. og 4.101.341 Selders. I korthet angår det nevnte Gorsky-patent en polykrystallinsk CdS/Cu-tynnfilm-solcelle fremstilt ved vakuum-påføring av.fra 20 ym til 100 ym CdS på et belagt glass-substrat, hvorefter det belagte substrat . så elektropletteres med kobber for å danne et barrierelag.
eller sperresjikt. CdS-laget blir fortrinnsvis dopet ved til-setning av urenheter i pådampningspulveret.
I patentet til Reynolds et al. pådampes CdSe-pulver på et glass-substrat ved anvendelse av indiumoksyd/gull-elektroder'. Efter varmebehandling efter påføringen,.i en formeringsgass, blir et kobber-overlag på 20Å avsatt.på dette og innretningen blir igjen-varmebehandlet, idet kobberakseptoren forandrer seleriid-resistiviteten, men ikke ladningsbærer-typen.
■ I patentet til Babcock et al. pådampes samtidig en blanding av GdS- og CdSe-pulveret. med sølv, kobber eller gull
for å danne en tynnfilm-fotoleder i hvilken metall-urenhetene virker som akseptor-dopemidler.
I patentet til Jordan et al. blir en CdS/Cu S-tynnfilm-solcelle tildannet på en glassplate og belagt med transparent tinnoksyd. CdS-filmen blir påført ved sprøyting av en vann-oppløsning inneholdende et kadmiumsalt, en svovelblanding og en aluminiumholdig blanding på substratet, mens Cu S-laget blir dannet ved hjelp av en kjemisk ionebytteprosess, f.eks. ved dypping eller elektroplettering.
Selders-patentet vedrører en polykrystallinsk. tynnfilm-solcelle med hetero-overgang som anvender halvledende selenider av kadmium og tinn, d.v.s. CdSe av N-typen og SnSe av P-typen.
.Metallisering av innretningen skjer ved anvendelse av. sølv, indium, kadmium, sink eller gull. Innretningen fremstilles
ved: i) pådampning av både CdSe-<p>g SnSe-blandinger,
. ii) pådampning av CdSe etterfulgt av neddypping i en tinn-oppløsning for å danne SnSe ved ionebytting, eller iii) på-sprøyting og termisk spaltning av oppløsninger inneholdende de elementer som inngår. De som er interessert i en omfattende men ikke-uttømmende oversikt over det utstrakte arbeide som har vært .utført på området tynnfilm-hetero-overgangs-solceller, spesielt i 1970-årene-, henvises til følgende artikler: 1. Wagner, et al'., CuInSe2/CdS Hetérojunction Photovoltaie Detectors, APPL. PHYS. LETT., bind 25, nr. 8, s. 434-435 .'(okt. , 1974). 2. Shay, et al., Preparatio.n and Properties of InP/CdS and CuInSe2/CdS Solar Cells, PROC.
lith' PH0T0V0LTAIC SPECIALISTS CONF., Phoenix, AZ , s. 503 (197 5). 3. Wagner, et al., p-InP/n-CdS Solar Cells and Photovoltaie Detectors, AP'PL. -PHYS. LETT., bind 26, nr. 5, s. 229 (1975). 4. Shay, et al., Efficient CuInSe2/CdS Solar Cells, APPL. PHYS. LETT., bind 27, nr. 2. s. 89-90 (juli 1975) . .5. Tell, et al., Motion bf. p-n Junctiohs in CuInSe2, APPL. PHYS. LETT., bind 28, nr. 8, s. 454-455 (april 1976). 6. Tell, et al., Photovoltaie Properties'and Junction Formation in CuInSe^, J. APPL. PHYS., bind 48, nr..6, s. 2477-2480 (juni 1977) . 7. Tell, et al., Photovoltaie Properties of- p-n
Junctions in'CuInSe2, J. APPL. PHYS., bind 50., nr. 7, s.. 5045-5046 (juli 1979).
8'. Kazmerski, .Ternary Compound Thin Film Solar'Cells,
FINAL REPORT.NSF/RANN/SE/AER 75-19576/PR/75/4 (okt.,'1976).
9. Kazmerski, et al., Thin-Film CuInSe2/CdS Hetero junction Solar Cells, APPL. PHYS. LETT., bind' 29,
nr. 4, s.. 268-270 -(august 19 7 6).
10. Kazmerski, et al., Growth and Characterization of Thin-Film Compound. Semiconductor Photovoltaie
Heterojunctions, J. VAC. SCI. TECHNOL., bind 14, nr. 1, s.65-68 ' (jan./febr. 1977).
11. Kazmerski, et al.., CuInS2Thin-Film Homo junction Solar. Cells, J. APPL. PHYS., bind 48, nr. 7, s. 3178-3180 (juli 1977). 12. Kazmerski, Auger Electron Spectroscopy Studies of I-III-VI2 Chalcopyrite Compounds, J. VAC. SCI.
TECHNOL., bind 15, nr. 2, s. 249-253 (mars/april 1978). 13. Kazmerski, et al.., The Performance of Copper-Ternary Based Thin-Film Solar Cells, CONF. RECORD, 13th IEEE PHOTOV.OLTAIC SPECIALISTS CONF. , s. 184-189 (juni 5-8, 1978). 14. Kazmerski, et al., Fabrication and Characterization of ITO/CuInSe2Photovoltaie Heterojunctions, CONF.
RECORD 13th IEEE PHOTOVOLTAIC SPECIALISTS. CONF.,
s. 541-544 (juni 5-8, 1978).
15. Clark, Molecular Beam Epitaxy Research on Copper Indium Diselenide, p. 385-392, PROC. SOLAR ENERGY RESEARCH INSTITUTE REVIEW MEETING (10 okt. 1978). 16. White, et al., Growth of CuInSe2on CdS Using Molecular Beam Epitaxy,J. APP. PHYS., bind 50, nr.:i, s. '544-545 (januar 1979). - 17. White, et al., Growth of CuInSe2Films Using Molecular Beam Epitaxy, J. VAC. SCI. TECHNOL., bind 16, nr. 2, s. 287-289 (mars/april 1979). 18. Kokubun, et al., Photovoltaie Effeet in CuInSe2/-CdS Hererojunctions, Japan, j.APPL. PHYS., bind 16, nr. 5, s.'87 9-880 (197 7). 19. Tornar, et al.,.ZnCdS/CuInSe2and CdS/ZnIn2Se Thin Film Solar Cells,manuskript presentert ved Inter-national Electronic Device Meeting-, Washington, D.C. ,
(1978) .
20. Fleming, Cadmium Sulfide/Copper Ternary Heterojunction Cell Research, manuskript presentert ved
Solar Energy Research Institute Review Meeting omfattende perioden fra oktober 1977 til desember 1978, s. 393-420.
21. Piekoszewski, et al., Rf-Sputtered CulnSe.
Thin Films, manuskript presentert ved 14th IEEE
PHOTOVOLTAIC'SPECIALISTS CONFERENCE, CH.1508-1/-
80/0000.-0980 (1980 IEEE) .
Det. skal bemerkes at referansene nr. 1 til • 7 - ovenfor representerer arbeide utført ved Bell Telephone Laboratories, mens referansene nr. 8 til 17 representerer arbeide'utført under ledelse av.L.-L. Kazmerski ved University of Maine og senere ved Solar Energy Research Institute.
Det først rapporterte eksperimentelle eksempel på en CdS/CuInSe2-hetéro-overgangs-solarCelle omhandler arbeide utført ved Bell Telephone Laboratories som angitt i referansene nr. 1 til 4 ovenfor. Denne celle anvendte et enkrystall av CuInSe2 og en vakuum-påført CdS-film, og hadde
en jevn fotospennings-kvantevirkningsgrad på 70% mellom bølgelengdene 0,55 ym og 1,2 ym. For en innfallende sol- . intensitet på 92 mW/cm 2 frembragte innretningen en fotostrøm på 38mA/cm^, en tomgangsspenning på 0/49 volt og en omvandlingsvirkningsgrad på 12%. Pågående arbeide ved Bell Laboratories er beskrevet i henvisningene nr. 5 til 7- ovenfor... Alle de forannevnte beskrivelser av kjent teknikk vedrører enkrystall-celler..
Efter utviklingen av CdS/CuInSe^-hetero-overgangs-solceller av enkrystall-typen ved Bell Telephone Laboratories, ble det utført omfattende arbeide av flere forskjellige forskere i forsøk på å fremstille polykrystallinske tynnfilm-celler ved anvendelse av vakuum-pådampningsteknikkér både for CdS og CuInSe2«Noe av det meget tidlige arbeide utført på dette område er rapportert i' referansene nr. 8 til 10 og 13 ovenfor, nemlig•arbeide foretatt ved University of Maine under ledelse av L.L. Kazmeski. De CuInSe^-filmer som ble brukt.i disse celler ble tildannet ved samtidig avsetning av. CuInSe2
og Se for å tildanne lag av P-typen med kontrollert resistivitet. Slike lag har demonstrert fotostrømmer på 2 8 mA/cm 2, tom.gangsspenninger på 0,49 volt og . virkningsgrader av størrel-sesorden 6,6% ved utprøvning med en lysintensitet på 100 mW/cm 2.
Slike celler har et areal på omkring 1 cm 2og er ikke belagt med noe antirefleksjonslag.
Senere rapporter fra University of Maine (f.eks. refr. nr. 11 ovenfor) har' omhandlet CuInS2-tynnfilm-celler dyrket ved hjelp av en tokilde-metode for å danne en homo-overgang.
Den beskrevne basekontakt er av sink/gull, mens toppkontakten
er av indium. Den beskrevne celle har forholdsvis lav omvåndlingsvirkningsgrad, nemlig av størrelsesorden. 3%. I referanse nr. 14 ovenfor er det beskrevet en ITO/CuInSe,,-fotospennings-hetero-overgang som hadde en omvåndlingsvirkningsgrad av størrelsesorden 8,5% i en enkrystall-innretning, men bare 2,0% i en polykrystallinsk innretning.'
Referansene.nr. 15 til 17 ovenfor illustrerer metoder
til å fremstille CuInSe2_ tynnfilm-celler ved anvendelse av MBE-systemer (Molecular Beam Epitaxy Systems). Som det
imidlertid er velkjent for fagfolk på området, er MBE-systemene ganske enkelt ikke- forenelige med kravet til solceller med stort areal og til lave omkostninger, men er derimot-i hovedsaken begrenset til utviklingen av. forholdsvis små enkrystall-cell.er egnet for laboratorie- og/eller eksperimentformål.
I referanse nr. 18 ovenfqr rapporterer Kokobun vedrør-ende fotospen.ningseffekten i en CuInSe2/CdS- hetero-overgangssolcelle som anvender en pådampet gullkontakt av ohmsk type
■på fotospenningsmateriale og som oppviser én virkningsgrad på 5,6%. Tornar et al., og Fleming (referanser nr. 19 og 20 ovenfor) rapporterer begge vedrørende CuInSe2~tynnfilm-solceller av P-typen basert på ternær hetero-overgang, hvor halvlederlagene påføres, ved hjelp av pådampningsteknikker, mens Piekoszewski et al., (referanse nr. 21 ovenfor) rapporterer om en lignende celle hvor CuInSe2-tynnfilmer påføres ved hjelp av radiofrekvens-sputteringteknikk.. I dette sistnevnte tilfelle var den rapporterte virkningsgrad av cellen av størrelse på 5%.
En total generell oversikt over status ifølge den forannevnte kjente teknikk er' blitt fremsatt av Wagner - et al. , Multicomponent Tetrahedral Compounds For Solar Cells, J.
■ CRYSTAL GROWTH, bind.39, s. 151-159. (1977), hvor forfatterne gir en total-oversikt over anvendelsen av halvledere av kobberkis-typen og utviklingen av den høyeffektive enkrystall-
celle basert på CuInSe2/CdS ved Bell Laboratories og de CuInSe2'/CdS-tynnfilm-celler som ble utviklet ved University of Maine. Skjønt denne oversikt rapporterer vedrørende mange forskjellige typer av solceller og de utgangsmaterialer som disse er blitt laget av, er det i hovedsaken blitt funnet at
'det har vært bare fire kombinasjoner av materialer som er
blitt brukt og som har hatt omvandlingsvirkningsgrader høyere enn 10%, nemlig i) silisium; ii) G-aAs/GaxAl^_xAs;
iii) InP/CdS og iv) CuI-nSe2/CdS, dg i hver av disse tilfeller og forut for fremkomsten av foreliggende oppfinnelse, -var de beskrevne innretninger som overskred et energi-omvandlings- . tall på 10%, i enkrystallform, d.v.s. i en form som efter sin natur utelukker anvendelse ved produksjonsteknikker til lave omkostninger og anbringelse av tynnsjiktsfilmer på substrater med store arealer (se f.eks. referanse nr. 10 ovenfor, s.65). På den annen side krever omvandlingsvirkningsgrader lavere enn 10% og spesielt i området fra omkring 2% til omkring 7% - hvilket er .det område som mest vanlig' er oppnådd i henhold til kjent teknikk - slike omfattende understøttelsessystemer og beleggelse . av bakke-plass at systemene hverken er anvendbare eller praktiske ut fra et kommersielt energiproduksjons-standpunkt, selv om de skulle tilfredsstille kravet om lave .omkostninger. • Én av de hovedretninger som forskere har ført sine anstrengelser i har derfor vært mot fremstilling av tynnsjikt-solceller av hetero-overgangs-typen, fortrinnsvis tildannet av kobberkis-materialer som er egnet for påføring på substrater med stort"areal, d.v.s. som er i stand.til å nærme seg og fortrinnsvis overskride omvandlingsvirkningsgrader på 10% .
Forut for fremkomsten av foreliggende oppfinnelse har imidlertid ingen av- de tynnsjikt-hetero-overgangssolceller av polykrystallinsk type og med stort areal, som er beskrevet, begynt å nærme seg omvandlingsvirkningsgrader av størrelses-' . orden 10%, dette innbefattet 'en hetero-overgangssolcelle basert på CuIriSe2av P-typen og CdS av N-typen, beskrevet av Reid. A. Mickelsen og Wen S. Chen i en artikkel med tittel High Photo-current Polycrystalline Thin-Film CdS/CuInSe2Solar Cell, APP. -PHYS.' LETT, , bind 36, nr. 5, s. 371-373 (1980)' hvor den oppnådde maksimale omvandlingsvirkningsgrad ble funnet å være
5,7% under simulert solbelysning ..med 100 mW/em 2.
Ett problem som forskere gjentatte ganger har. stått overfor gjelder de motstridende egenskaper ved kobberkis-materialer som på den ene side under.tiden er kobberkis-materialer av P-typen med lav resistivitet og på den annen side enten kobberkis-materialer av N-typen eller kobberkis-materialer av P-typen med høy resistivitet. Det vil si at i tilfelle av kobberkis-materialer av P-typen med lav resistivitet som utsettes forCdS, har forskerne hele tiden vært plaget med fremkomsten av' et område med høy resistivitet i CdS-laget, hvilket frembringer hulrom og tomrom i kobberkis-halvlede.rmaterialene., som vanligvis tar form av kobbernoduler. Slike noduler er høyst uønsket og virker enten til å øke resistiviteten av CdS-laget av N-typen eller til å frembringe store defekter og resulterer i betydelig lavere omvandlingsvirkningsgrad. Samtidig har det imidlertid vært kjent for .
fagfolk på området at dannelsen avuøriskede kobbernoduler ikke er fremherskende når det anvendes enten- kobberkis-materialer •
av P-typen med høy resistivitet eller kobberkismaterialer av. N-typen. Uheldigvis har imidlertid bruk av kobberkis-materialer av P-typen med høy resistivitet hatt en tendens til å medføre rask degradering av cellen, idet slike celler er kjennetegnet ved mangel på stabilitet og noe lave omvandlingsvirkningsgrader. Av- disse to problemer hår forskerne funnet at dé problemer som skyldes kobbernoduler er av slik størrelse at den tidligere kjente teknikk stort sett har vært tilbøyelig til å utvikle tynnfilm-celler-Tned stort areal fremstilt av kobberkis-halvledermaterialer av P-typen med forholdsvis høy resistivitet ■ med det derav følgende resultat at omvandlingsvifkningsgraden stort sett har flatet av i området ved omkring 5% til omkring 7%.
RESYMÉ AV. OPPFINNELSEN
Følgelig er det et' generelt formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedrede -lysomformere> slik som f.eks. solceller, spesielt tynnfilm-hetero-overgangsceller med stort areal laget av materialer utvalgt- fra klassen av I—III-VI2kobberkis-blandinger,' og å tilveiebringe forbedrede fremgangsmåter og et apparat for fremstilling av slike celler, som overvinner de forannevnte ulemper som er intimt knyttet til de tidligere kjente tynnfilm-omformere og fremstillings-prosesser og som muliggjør fremstilling av tynnfilm-celler med stort areal,karakterisert vedderes høye energiomvandlings-virkningsgrader, som nærmer seg en størrelse på 10% eller mer, og hvor cellene ikke.oppviser for mange hulrom,- tomrom og/eller dannelse av kobbernoduler i halvlederlagene.
I ett av sine hovedaspekter er det et formål med denne' oppfinnelse å tilveiebringe forbedrede fremgangsmåter for fremstilling av billige, stabile polykrystallinske tynnfilm-fotospenningsceller med stort areal på billige substrat-materialer ved anvendelse av produksjonsmetoder -som innebærer lave omkostninger.
Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe forbedrede fremgangsmåter for fremstilling av billige tynnfilm-solceller som for første gang er økonomisk konkurransedyktige med mer konvensjonelle energiproduksjonssystemer basert på gass, olje eller lignende fossile brenseltyper, såvel som de mer avanserte kjernekraftsystemer, og som bekvemt tillater fremstilling av slike forbedrede celler i produksjon i stor skåla, hvor allikevel de fremstilte solceller er miljømessig, sikre og i hovedsaken risikofrie.
Et videre formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe forbedrede billige tynnfilm-celler og fremgangsmåter for fremstilling av disse, hvor cellene erkarakterisert vedsin stabilitet og .hvor energi-omvandlingsvirkningsgraden ikke avtar selv efter måneders lagring, og dette endog uten innkapsling.. _ .
Ved et .annet av de viktige aspekter er det et 'formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret hetero-overgangs-innretning av PN-typen laget av materialer utvalgt fra klassen av I-III-VI2 kobberkis-materialer hvor halvledermaterialene i området av P-typen i hetero-overgangen av PN-typen i første omgang danner et lag av transient-N-type og med høy resistivitet avsatt på det opprinnelige lag av P-typen og hvor dette lag av transient-N-type med høy resistivitet til slutt . (ved interdiffusjon) går over til et lag av P-typen med høy resistivitet, og. hvor det. opprinnelig påførte lag av P-typen med lav resistivitet erkarakterisert ved: sin-høye forbindelses- eller vedheftningsevné (adherence),' lav kontakt-motstand, en bakflate-félteffekt, stor forholdsvis.jevn korn--størrelse og dessuten virker P-typelaget med lav resistivitet som en viktig kilde for elektrisk aktive partikler (species) til å diffundere inn i påfølgende filmlag.
Et annet generelt formål méd oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret hetero-overgangsinnretning av PN-typenkarakterisert veden P-side som overveiende har en enfase-kobberkisstruktur.
Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe forbedrede fremgangsmåter for fremstilling av tynnfilm-hetero-overgangs-soloéller med stort areal som lett gjør det mulig
å reprodusere celler med ønskede energiomvandlings-virkningsgrader.
Kort angitt blir de forannevnte formål oppnådd ved fremstilling av en hetero-overgang av PN-typen hvor halvlederlaget av P-type'omfatter: i) et-materiale av P-typen med lav resistivitet og li) et materiale av transient-N-type med forholdsvis høy resistivitet som har samme elementsammensetnirig, fortrinnsvis CuInSe2/men som anvender avvikende forhold mellom elementbestanddelene kobber og indium (eller andre elementer av typen I-III), hvorved det dannes en homo-overgang av transient-PN-type, og dérefter på denne vakuumpåføring av et halvledermateriale av N-typen med lav resistivitet, fortrinnsvis' et indium-dopet CdS-lag, hvorefter interdiffusjon mellom det transiente lag av N-typen med høy resistivitet og de til-, støtende lag av N-typen og P-typen med lav resistivitet bevirker at laget av transient-N-type og den transiente homo-overgang går over til et komposisjons-gradert lag av P-typen, hvorved det' fremkommer en hetero-overgangsinnretning av PN-typen som er i det vesentlige fri' for større mengder hulrom,, tomrom og kobbernoduler' og som erkarakterisert veden forholdsvis høy energiomvandlings-virkningsgrad.
BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Disse samt 'andre formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil bli bedre forstått ved lesning av den følgende detaljerte beskrivelse og.under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 er et .sterkt skjematisert planriss i noe for-størret målestokk som viser et utsnitt av en tynnfilm-celle med stort areal.som her representerer det generelle utvendige visuelle utseende av både konvensjonelle tynnfilm-celler og celler laget i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, her vist med strømoppsamlingselektrodene i en sterkt overdrevet adskilt form, idet det vil forstås at i virkeligheten ligger elektrodene forholdsvis nær inntil hverandre, vanligvis som. parallelle tynne linjer med bredde av størrelse omtrent 25 ym,
fig. 2 er et'delvis sterkt skjematisert snitt' gjennom en.. tynnfilm-celle i henhold til trekk ifølge foreliggende oppfinnelse, her tatt méd sikte på illustrasjon i det vesentlige langs, linjen 2-2 på fig. 1, idet det vil forstås at de illustrerte dimensjonsforhold er overdrevet med sikte på tydelig fremstilling og at i virkeligheten vil en slik celle normalt ha en total tykkelse av størrelsesorden bare omkring 5,0 ym,
fig. 3 er et skjematisk blokkdiagram som representerer
en prosess som hittil har vært vanlig anvendt for tildannelse av f.eks. konvensjonelle tidligere kjente CdS/CuInSe2_tynnfilm-celler av hetero-overgangstype,
fig. 4 er et diagram i likhet med det på fig. 3, men her for å illustrere en trinnvis prosess for fremstilling av tynnfilm-hetero-overgangsceller med stort areal i henhold til foreliggende oppfinnelse,
fig. 5 viser sterkt skjematisert et vertikalt snitt gjennom de diskrete laminerings lag som utgjør celler fremstilt,
i henhold til foreliggende opp.f innelsé, med representative
og foretrukne prosesstemperatur- og produkt-tykkelses-parametre angitt for hvert enkelt lag, -
fig. 6 er et sterkt skjematisert vertikalt snitt gjennom en eksempelvis angitt - systemkonfigurasjon for tildannelse av tynne CuInSe2-filmer på solcellesubstrater, idet det vil forstås at systemet som her angitt bare' for illustrasjonsformål, er den vanlige type system-brukt i laboratoriearbeide for,å .tildanne forholdsvis små celler, som f.eks. kan være av størrelse 2
fra 1-10 cm. ,
fig. 7 er ét sterkt forstørret (2000 x)' mikrofotogr.af i av. en typisk CuInSe2-film med lav- resistivitet tildannet ifølge konvensjonelle tidligére kjente metoder og tatt med en skrå
vinkel i forhold til cellens overflate, hvor det spesielt vises de resulterende kobbernoduler som blir dannet med slike materialer, selv i nærvær av bare minimale mengder CdS,
fig. 8 er et sterkt forstørret (2000 x) mikrofotografi
•tatt med .en skrå vinkel i forhold.til overflaten av solcellen, idet den celle som er vist på fig. 7 her er vist efter påføring av et CdS-halvlederlag av N-typen méd lav resistivi-'tét på denne,.
fig. 9 er et sterkt forstørret (2000 x) mikrofotografi .tatt med en skrå vinkel i forhold til overflaten av solcellen
og i. likhet med presentasjonen på fig. 7, mén her for å illustrere et første "komposisjons-gradert" CuInSe2~lag som er
vakuumpåført på substratet i henhold.til foreliggende oppfinnelse og som spesielt viser fraværet av kobbernoduler,
fig. 10 er et mikrofotografi av et" parti av den overflate som er vist på fig. 9, men her vist i 5000 x forstørrelse,
fig.. 11 er'en grafisk fremstilling som illustrerer virkningsgraden av en.tynnfilm-hetero-overgangscelle fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse, som funksjon av tiden efter varmebehandling,, idet virkningsgrad er vist som ordinat og tid (i dager) langs abscissen,
fig.. 12 viser-.grafisk fotospennings-karakteris.tikkéne for en høyeffekt-celle fremstilt i. overensstemmelse med fore
liggende oppfinnelse, og utsatt for simulert AMI (101,5 mW/cm 2) belysning-med strømtetthet (mA/cm ) langs ordinaten og.spenning . (v) langs abscissen, idet fotospennings-karakteristikkene er vist både uten et antirefleksjonsbelegg påført cellen og efter påføring av et antirefleksjonsbelegg på cellen,
fig. 13 viser grafisk kvante-yirkningsgraden som funksjon av bølgelengde for høyeffekt-cellen ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor kvantéutbyttet (elektroner/foton) vises langs ordinaten og bølgelengden (i mikrometer) langs abscissen,
fig^14 viser grafisk'de eksperimentelle og beregnede verdier av fyllfaktor (som ordinat.) som funksjon av jl/jq (langs abscissen) for en høyeffekt-celle i henhold til trekk ifølge foreliggende oppfinnelse,
. fig... 15 er et sterkt skjematisert oppriss. eller blokkdiagram som illustrerer et- eksempel på et kontinuerlig
produksjonslinjesystem for fremstilling av tynnfilm-solceller
med stort areal.og.av typen CdS/CuInSe2_hetero-overgang, i henhold til foreliggende oppfinnelse og
fig. 16 er et delvis sterkt skjematisk, snitt gjennom en modifisert tynnfilm-celle i likhet med den form for oppfinnelsen som er vist på fig, 2, men her omfattende en hetero-overgang av NP-typen i henhold til trekk ved denne oppfinnelse i motsetning til den hetero-overgang av PN-typen som er vist i form av eksemplet på fig. 2.
Skjønt oppfinnelsen er gjenstand for diverse modifikasjoner og alternative utførelser, er-det på tegningene
som eksempel vist spesielle utførelsesformer som i det følgende skal beskrives i detalj..Det vil imidlertid innsees at det ikke er meningen å begrense oppfinnelsen til de spesielle utførelsesformer som er beskrevet, men tvert imot skal oppfinnelsen dekke allé modifikasjoner-, ekvivalenter. og alternativer som faller innenfor den grunntanke og ramme for oppfinnelsen som er uttrykt i de vedheftede patentkrav.
DETALJERT'BESKRIVELSE
Betraktes nå figurene 1 og 2 i fellesskap er det der skjematisk vist en del av et eksempel på en tynnfilm-hetero-overgangs-solcelle av PN-typen som generelt-er angitt ved. 30. Efterhvert som den følgende beskrivelse skrider frem vil det
fremgå at den viste 'solcelle 30 lett kan fremstilles. med billige produksjonsteknikker for store arealer og på substrat-materialer med stort areal til lav pris. Ikke desto mindre kan en slik celle også fremstilles på eksperimentell labora-toriebasis i forholdsvis små arealstørrelser, f.eks. 2 cm x 2 cm. Avhengig av de spesielle sluttresultater som ønskes, kan tykkelsen av de forskjellige lag i cellen 30 variere noe, men stort sett vil tynnsjikt-hetero-overgangsceller av den type som her skal beskrives,.vanligvis ha .en total tykkelse ( eksklusive tykkelsen av substratmateriale, som kan være av
en størrelse på omkring 0,63 mm).i området fra omkring 5,0 ym til omkring 10,0 ym. Slike tynnfilm-celler står i kontrast til de mer konvensjonelle solceller av silisium-typen og basert på enkrystaller, og konsentrator-solceller hvor tykkelsen av
de aktive partier-av cellen kan ligge i området fra 200 til 400 ym.
Det eksempel på celle som er vist på figurene 1 og 2 representerer, i dét minste hva angår det visuelle utseende,.-både tynnfilm-celler i henhold til trekk ifølge foreliggende oppfinnelse og.celler tildannet av lignende materialer,
men laget i henhold til tidligere kjente prosesser. Se f.eks. referansene nr. 8 til 21 ovenfor. I begge tilfelle blir de aktive lag eller sjikt i .cellen påført på et egnet substrat 31 som her fortrinnsvis er laget av aluminiumoksyd (A^O^)
med en tykkelse av størrelsesorden 0,63 mm. Selv om -de
høyeste virkningsgrader oppnådd med- celler'fremstilt i henhold til foreliggende' oppfinnelse, er blitt oppnådd ved anvendelse av celler som har A^O^-substrater 31 i form av polykrystallinsk aluminiumoksyd, antas det at også andre materialer kan brukes, inkludert f. eks-, glassert aluminiumoksyd, emaljert stål, metallfoliér og lignende inerte uorganiske materialer, bare forutsatt at det utvalgte materiale er i stand til å motstå de anvendte prosesstemperaturer som går opp i området til omkring 500°C,
En egnet basékontakt 32 blir påført direkte på den ene overflate av substratet 31. Også på dette punkt er det funnet ved utførelse av foreliggende oppfinnelse at det blir oppnådd utm.erkede resultater ved anvendelse av molybden (Mo) ,
men også her blir det antatt at man kan anvende andre materi-. aler uten å komme bort fra oppfinnelsens grunntanke og ramme. • Det kan f.eks. brukes et molybden/guil-materiale og. muligens andre materialer slik som. de mer konvensjonelle nikkel- og grafitt-materialer som vanligvis har vært brukt i konvensjonelle solceller.
Det vesentlige ved enhver.lys-elektrisk energiomformer, hva enten det er en konvensjonell tidligere kjent type solcelle eller en solcelle utført i overensstemmelse méd foreliggende oppfinnelse, ligger i de fotoaktive halv-ledermaterialér som danner overgangen, generelt angitt ved 34 på fig. 2, som kan omfatte en overgang av PN-typen eller,
en overgang av NP-typen, som enten kan være en homo-overgang
-.(hvor overgangss j iktet er.dannet ved f orurensningsdif f us jon
eller -implantasjon inn i den ene overflate av det foto-aktive halvledermateriale), eller med hetero-overgang (hvor overgangssjiktet er dannet ved grenseflaten mellom to forskjellige halvledermaterialer, hvorav det ene er et materiale av N-typen<p>g det annet av P-typen). Foreliggende oppfinnelse vedrører den sistnevnte type overgangssjiktinhretning, d.v.s. en hetero-overgangsinnretning som her består av henholdsvis et første og et annet ulike halvlederlag 35, '36. Selv om det antas at foreliggende oppfinnelse godt kan finne anvendelse på hetero-overgangsinnretninger av NP-typen, :spesielt i tilfelle av'anvendelser • til annet enn solceller, med energibåndgap som er større enn 1,5 ev,- vil den her bli beskrevet i forbindelse med et eksempel på en hetero-overgang 34 av PN-typen som er egnet for bruk som solcelle og med et forholdsvis smalt energibåndgap i området fra omkring 1 til 1,5 ev, og' egnet for bruk som solcelle med et første' halvlederlag 35 dannet av materiale av P-typen og et annet halvlederlag 36 dannet av materiale av N-typen.
Historisk sett har det vært brukt et vidt område av foto-• spenningsmaterialer med varierende grader av suksess ved fremstilling av solcélle-halvledere. I den siste tid har imidlertid den potensielle utnyttelse av terhære kobberkis-blandinger (se f.eks. referansene nr. 1-21 ovenfor) som alternativer til de mer konvensjonelle fotosperiningsmaterialer, vært-demonstrert, og i virkeligheten har ønskeligheten av å bruke materialer utvalgt fra klassen av I-III-V.]^- kobberkis-blandinger vekket spesiell interesse.
Egenskaper ved■potensielle solcellematerialer utvalgt.fra klassen av I-III-VI2-kobberkisblandinger er angitt i tabell I. Disse materialer har alle båndgap nær den optimale verdi for solenergiomvandling på jorden. De er. halvledere med direkte båndgap og som reduserer til et minimum kravet til lange minoritetsladningsbærer-diffusjonslengder. Bortsett fra CuGaSe2som bare har oppvist oppførsel av P-typen er de øvrige tre ternære blandinger blitt dyrket som krystaller både av N-typen og av P-typen. Følgelig er konstruksjon av homo-overgangsinnretninger mulig. Disse kobberkisblandinger kan også sammenstilles med CdS for potensiell fremstilling av effektive hetero-overgangs-solceller av PN-typen, fordi de har forenelige gitterstrukturer med akseptable gitter-mistilpasninger og gunstige forskjeller i elektronaffiniteter. Ved bruk i andre anvendelser enn i solceller kan andre blandinger av typen. I-III-VI^anvendes, slik som f.eks.: AgInS2, AgGaSe.,, . AgGaTe2 , AgInSe2, CuGaTe2, AgInTe2og CuGaS2.
EGENSKAPER'VED POTENSIELLE SOLCELLEMATERIALER.
AV KLASSE I-III-VI2
Disse materialer har generelt energibåndgap utenfor området 1-1,5 ev som er mest ønskelig for solceller og dessuten har noen oppvist bare egenskaper av N-typen (f.eks'. AgInS2og AgInSe2) mens &9GaSe2 bare er egnet som fotospenningsmateriale med høy- resistivitet.
Rapporterte ytelser for solceller basert på ternære blandinger utvalgt fra klassen av I-III-V^-kobberkis-blahdinger er angitt i tabell II. Den høye virkningsgrad for den enkrystallinnretning som er beskrevet i referanser nr. 1 til 4 ovenfor, såvel som den polykrystallinske natur av de eksempler på tynnfilm-innretninger som her betraktes, har ført til den her gitte beskrivelse av en foretrukket form for oppfinnelsen som anvender en fotospennings-halvlederovergang 34
.av PN-typen'basert på CuInSe2/CdS, og slike innretninger er funnet å gi utmerkede og billige kraftgeneringssystemer som er 1 stand til å arbeide med praktiske og anvendbare effekt-omvandlingsvirkningsgrader som er konkurransedyktige med
hensyn til omkostninger med mer konvensjonelle kraftgenererings-.systemer basert på fossile brensler, samt med de mer eksotiske eller avanserte kjernekraftsystemer,'- alle som her beskrevet
i forbindelse med foreliggende oppfinnelse.
For til slutt å komplettere den eksempelvis angitte 'celle 30 som vist på.fig. 1 og 2, er det anordnet et passende gitter-,
kontaktmønster.som er påført på den øvre overflate av halv-lederlåget 36 som danner en del av overgangen. 34. I den celle som er vist ved 30 på fig. 1-og 2 omfatter kontaktgitteret et flertall stort sett parallelle tynne linjeformede elektroder 38 som.er elektrisk forbundet med en passende strømoppsamlings-. elektrode 39 (fig. 1.) som her er vist anbragt ved eller nær
.kanten av. det foto-aktiye område av cellen,- men som dersom det er ønsket, kan være påført på toppen av det foto-aktive område av cellen. En slik plassering vil imidlertid redusere den optiske transparens av systemet. Gitterelektrodene 38, 39 kan være laget av forskjellige materialer, men det er av vesentlig
■ betydning at disse materialer er kjennetegnet ved høy ledningsevne og evne til å danne en god ohmsk kontakt med det underliggende halviederlag 36. Ved praktisk utførelse av foreliggende oppfinnelse er det blitt oppnådd utmerkede resultater ved anvendelse av aluminium som bekvemt tillater vakuum-påføring gjennom en maske med konvensjonelle produksjonsteknikker og som er kjennetegnet ved egenskaper som høy ledningsevne og utmerkede ohmske kontaktegenskaper ,• spesielt' når den under-
liggende halvleder omfatter'CdS eller lignende. Imidlertid
kan også andre materialer brukes, - f.eks. indium, krom, molybden og lignende materialer, for å danne en grenseflate eller et mellomsjikt som gir de ønskede ohmske, kontaktegenskaper med et overliggende elektrodemateriale slik som f.eks. kobber, sølv, nikkel eller lignende.
For å forbedre lysoppsamlingseffektiviteten i solcellen 30, er ,den laminerte tynnfilm-innretning som her er beskrevet, som konvensjonelt forsynt med et antirefleksbelegg 40 på en måte som er velkjent for fagfolk på området. Selv ora det spesielle materiale som brukes til å danne antirefleks-belegget 40 ikke er kritisk i forbindelse med denne oppfinnelse, er det på. dette punkt oppnådd utmerkede resultater ved anvendelse av et antirefleksjonsbelegg dannet av SiOx, som er et suboksyd av silisium hvor "x" varierer mellom 1.og 2 avhengig av de anvendte påføringsparametre. Spesielt utmerkede resultater er blitt oppnådd når verdien av x er av en størrelse på omkring 1,8. Som angitt kan det imidlertid anvendes også andre materialer, inkludert f.eks. SiO^^ aluminiumoksyd, tantaloksyd etc, skjønt det foretrekkes at antirefleks-belegget utvelges som et materiale med en brytningsindeks på omkring 1,55..
På fig. 3 er det skjematisk illustrert i form av blokker og linjer hvordan man kan utføre en typisk trinnvis prosess for fremstilling av en tynnfilm-hetero-overgangsinnretning
■ av de typer som er beskrevet i referansene nr., 1 til 21 ovenfor, og spesielt slike konvensjonelle tidligere kjente solceller som fremstilles 'ved anvendelse av et ternært kobberkis-materiale for det ene halvlederlag og CdS som det annet halvlederlag, hvilke to' lag danner én hetero-overgang. Som vist her blir således i. trinn (a) en.egnet basekontakt 32 anbragt
på substratet 31-på hvilken som helst av de.velkjente konvensjonelle måter såsom f.eks. ved radiofrekvens-sputteringteknikker, vakuum-påføring eller lignende. Derefter blir det første halvlederlag 35 som her er vist som en ternær kobberkis-blanding og mer spesielt som CuInSe^, så anbragt på basekontakten 32 under trinn (b) generelt ved hjelp av. vakuum-påf øringsteknikker.
Efter påføring av det første halvlederlag 35 blir det annet halvlederlag 36, som her for illustrasjonens skyld er vist som CdS, fortrinnsvis vakuum-påført under trinn (c) på det første halvlederlag 35, idet.de to lag 35, 36 definerer en innretning 34 av typen hetero-overgang. Dérefter 'blir . gitterkontakt-arrangementet 38, 39 påført på overflaten av • den øvre halvleder 36 under trinn (d) på konvensjonell måte ved hjelp av pådampningsteknikker gjennom maske. Endelig, blir et antirefleksbelegg 40 anbragt på den øvre overflate av cellen over gitterkontaktmønstret og de avdekkede partier av halvlederlaget .36 under trinn (e). Som. det vil fremgå for fagfolk på området er de konvensjonelle prosessparametre som anvendes méd hensyn til vakuumparametre, temperaturparametre og/eller mellomliggende oppvarmningstrinn,.eliminert fra den ovenfor gitte omtale, ganske enkelt for tydelighets skyld, men det vil forstås at den konvensjonelle prosess' vil omfatte utnyttelse av slike prosessparametre.
Betraktes nå fig.. 4 og ganske enkelt i det øyemed å lette en bred generell preliminær forståelse av.forskjellene mellom prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse og den konvensjonelle prosess som vist på fig. 3, er det illustrert en trinnvis prosess som eksempel ved hjelp av blokker og linjer, hvilken prosess fortrinnsvis anvendes for å fremstille tynnfilm-solceller méd hetero-overgang i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse. Som her illustrert blir basekontåkten 32 anbragt direkte på overflaten av substratet 31 'i trinn (a) på en måte som kan være i;hovedsaken den samme som beskrevet for trinn (a) ved den tidligere kjente prosess som vist på fig-. 3. Ved fremstilling av eksperimentelle tynnfilm-hetero-overgangs-s.olceller av laboratorietype basert på trekkene ifølge foreliggende oppfinnelse, har denne påføring skjedd ved hjelp av radiofrekvehs-sputtéringteknikker hvor substratet hverken blir oppvarmet eller avkjølt, men vanligvis anbragt på en vannavkjølt plate. Fagfolk på området vil innse at slike radiofrekvens-sputteringteknikker vanligvis genererer
betydelig varme som virker til å oppvarme substratet 31 med flere'hundre grader.
Den hovedsakelige forskjell 'i prosessen mellom fremgangs måter som er basert på trekk ifølge foreliggende oppfinnelse og dem som anvendes i Henhold, til tidligere kjent teknikk, ligger i de prosessparametre som anvendes for å fremstille, tynnfilm-hetero-overgangen 34. Mer spesielt blir ved praktisk utførelse av foreliggende oppfinnelse, det første halvlederlag 35 påført ved hjelp av en vakuum-påføringsteknikk og under vakuum-påføringsprosessen reguleres forholdet mellom kobber og indium omhyggelig på en måte som skal beskrives mer detaljert i det følgende. Det vil si at under den første del av vakuum-påf øringsprosessen blir kobber/indium-forholdet ,i den ternære CuInSe2_blanding regulert til å gi en svakt kobbera.nriket
komposisjon. I motsétnirig til en støkiometrisk komposisjon hvor CuInSe2 hverken er et materiale av P-typen eller av N-. typen, blir det mer spesielt under den innledende del av prosessen for påføring av halvlederen 35, sørget for et lite kobberoverskudd av størrelsesorden på omkring 5% til 10% slik at det fremkommer et første område '35a under trinn (b^) som . fundamentalt sett er et halvlederområde av P-typen méd lav ■ resistivitet. På det punkt i' prosessen, hvor tykkelsen av halvlederlaget 35 stort sett er av en størrelse på mellom 50 og 66,7% av den ønskede totale tykkelse blir kobber/lndium-forholdet justert slik at det ternære materiale som påføres under trinn (b2) av vakuum-påføringsprosessen, svakt kobberutarmet, f.eks. ét underskudd av kobber av en størrelse på opp til 5%, slik at det fremkommer et område 35b av N-typen med moderat høy resistivitet, som blir påført direkte på det kobber-anrikede område 35a. Følgelig vil de to områder 35a og 35b i halvlederlaget 35 danne en komposisjonsgrådient i de ternære kobberkis-materialer som halvlederen 35 lages av. Således danner de to områder 35a, 35b en homo-ovérgang av transient-PN-type. En slik homo-overgang av PN-typen blir betegnet som "transient" fordi det kobber-utarmede område 35b har tilbøyelig-het til å være et område med moderat høy resistivitet av transient-N-type som ved interdiffusjon med hensyn på det til-støtende område .3 5a og laget 36, går over til et område av P-typen, slik at det defineres et "komposisjons-gradert" halvlederlag 35 av P-typen.
Ved utførelse av foreliggende -oppfinnelse er det øyre halvlederlag 36 i den eksempelvis illustrerte- innretning et lag av N-typen og fortrinnsvis et CdS-halvlederlag av N-typen. Det er ønskelig at laget 36 har lav resistivitet -og for å oppnå dette ønskede resultat blir CdS-laget 36 vakuum-påført på det første halvlederlag 35 eller en omhyggelig regulert prosess hvor CdS påføres under et trinn (c-^) til ■ en dybde.stort sett av en størrelse på omkring 0,8 ym og derefter blir CdS som er påført i den gjenværende tykkelse av laget 3 6 dopet med indium for å sikre lave resistivitets-karakteristikker. Følgelig omfatter laget 36 et underliggende .CdS-område 36a som er i det vesentlige ikke-dopet og et overliggende indium-dopet område 3 6d.
Trinnene (d) og (e) for henholdsvis påføring av gittér-kontaktene 38,. 39. og antiref leksbelegget 40 er med sikte på en forståelse av de videre aspekter av foreliggende oppfinnelse, i prinsippet analoge med trinnene (d) og (e) som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 3.
Betraktes nå fig. 5 er det der skjematisk illustrert
et eksempel på en tynnfilm-hetero-overgangsinnretning laget
av materialer utvalgt fra .klassen av I-TII-Vn^-kobberkis-blandinger og som er resultat av den ovenfor generelt beskrevne prosess- i tilknytning til fig. 4. Således blir som her illustrert de polykrystallinske tynnfilm-celler basert på CuInSe2/CdS, fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse, laget på metalliserte substrater -31 av aluminiumoksyd (A^O-^) som har stort sett. en tykkelse på omkring 0,63 mm ved påføring på dette av en tynn molybden-metallf.ilm (Mo) eller lignende, f.eks. en film av størrelse omkring 6000 Å i tykkelse, hvilken film er blitt påført ved' en•eksperimentell laboratorie-prosedyre ved hjelp av. radiofrekvens-sp.uttering-teknikke.r egnet for dannelse av en billig metalliséring for cellene. Dette molybdenlag 32 er funnet- å være stabilt, har lav resistivitet - 0,2 Q/o for filmer på 6000 Å tykkelse -med høy vedheftning og til å ha utmerkede ohmske selenid-kontakter. Sputtering• ble utført i 6 ym argon med en.effekt på 10 W/in 2i omkring 60 minutter.
I overensstemmelse med de viktige aspekter ved foreliggende oppfinnelse, blir så den eksempelvis angitte hetero- overgang 3 4 av PN-typen.påført på den måte som er beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 4. Mer spesielt blir det første halvlederlag 35 påført i to diskrete over hverandre
liggende områder 35a, 35b med den totale tykkelse av laget
35 fortrinnsvis av størrelse omkring 3,5 ym. Området 35a som fortrinnsvis ligger i området fra 1,0 ym til 3,0 ym er den ternære kobberkis-blanding påført ved samtidig elementær pådampning ved en temperatur på ca. 350°C-, selv om mindre foretrukne høyere temperaturer kan gå opp til omkring 500°C. Under laboratoriebetingelser hvor den illustrerte fotocelle 30 opprinnelig ble' fremstilt, ble området 35a påført til en ønsket tykkelse under.en .periode på -40 minutter, ligger i området fra 50 til 66,7%. av den totaleønskede tykkelse for laget 35. Når denne tid er gått og fortsatt i henhold til denne oppfinnelse, ble så kobber/indium-forholdet justert under den samtidige:elementære pådampningsprosess slik at det fremkommer en samtidig elementær damps trøm som var' svakt, kobberutarmet 'slik at det kobberutarmede område 35b av transient-N-type og med moderat høy resistivitet, fremkom. Under denne samtidige elementær-pådampningsprosess som varte-i 20 minutter
under laboratoriebetingelser som her beskrevet, ble temperatur-parameteren hevet fra. 350°C til omkring 4'50°C under det siste . kvarter av den totale pådampningsprosess som ble brukt for å - avsette, laget 3 5', d.v.s. efter omkring 4 5 minutter eller -omkring 5 minutter efter justeringen av kobber/indium-forholdet fra en kobberanriket ternær blanding til en. kobberutarmet ternær blanding. Selv om utmerkede resultater erblitt oppnådd ved anvendelse av en temperaturparameter av størrelse på 450°C under det siste kvarter av det forannevnte pådamp-ningstrinn, er det funnet at temperaturen kan falle stort sett i området ved 450° omkring 25°C, men det er funnet at temperaturen bør holdes på mindre enn omkring 500°C.
På dette punkt i prosessen'blir det annet halvlederlag 36, her fortrinnsvis et CdS-lag av N-typen med lav resistivitet, påført på den tidligere avsatte komposisjons-graderte homo-overgang av transient-PN-type dannet av halvlederlaget 35. Fortrinnsvis har laget 36 av N-typen og med lav resistivitet en tykkelse på omkring 3 ym og består av. et første ikke-dopet CdS-område 36a som ligger i-.et tykkelsesområde fra omkring 0,5 ym til omkring 1,5. ym, og et overliggende indium-dopet område 36b som i tykkelse ligger i et område fra omkring 2,0 ym til 4,0 ym. I dette øyemed ble prosesstemperaturen redusert under'laboratorie-eksperimentet til en temperatur i området mellom 150°C og omkring 200°C. Den fremstilte solcelle med høyeste energi-omvandlingsvirkningsgrad, nemlig en virkningsgrad på 9,53%, ble fremstilt'ved å anvende en temperatur på 200°C under CdS pådampningsprosessen. Ved den lavere temperatur på 150°C var overflate- eller ark-resistiviteten for CdS-filmene i et tykkelsesområde fra- 3,0 ym til 5,0.ym, i området fra 60-200 KQ/ a. Efter påføring av omkring 0,8 ym rent CdS ble det i de eksempelvis angitte .-celler foretatt doping av CdS-filmene med. indium (sl,5%) ved sampådampning. Slik doping dannet.et område med meget lav -.resistivitet (30-100 n/ a) i kontakt med den derefter påførte gitterstruktur 38, 39.
Kammertrykket under alle selenid-påføringer ble holdt
på 3-8 x 10~6 Torr.
I overensstemmelse med oppfinnelsen ble gitterkontaktene 38, 39 (fig. 1, 2 og 5) påført på.toppen av CdS-halvlederlaget 36 ved "anvendelse av konvensjonelle maskeringsteknikker
gjennom metall og et pådampningssystem som anvender en elektron-kanonrkilde (ikke vist) for aluminiumpåføring..Gitterlinjene
• eller elektrodene 38 er fortrinnsvis av en størrelse på omkring 2,0 ym i tykkelse og utgjør overordentlig fine elektrode-linjer som i bredde ligger i området fra omkring 25 ym til 50 ym. Det her angitte eksempel på solarceller av laboratorietype ble fremstilt ved anvendelse av gitterlinjer med en bredde på omkring 25 ym og med ti likt fordelte parallelle linjer
pr. cm, 'som definerer en gjennomsiktig gitterstruktur som avdekker fra 93% til 95% av: det underliggende halvlederlag 36.
Til slutt ble.et antirefleksbelegg av Si°x(hvor x er lik omkring 1,8) påført ved vakuum-pådampning ved temperaturer i området fra 100 til 125°C.
Ved fremstillingen av tynnfilm-hetero-overgangssolar-celler i henhold til foreliggende oppfinnelse er det -funnet at de elektriske egenskaper for CuInSe2er ovérordentlig følsomme for kobber/indium-forhoIdet. Det er i virkeligheten funnet at variasjon i dette forhold på bare noen få prosent resulterer
i motstandsgradienter på 10^ til 10^. Ved ganske enkelt å justere de relative fordampningshåstigheter for kobber og indium er det følgelig mulig å oppnå de ønskede film-egenskaper. Det er også funnet at regulering'av selen ikke er kritisk. ■
Det henvises nå til fig. 6, hvor det er illustrert et eksempel på.et laboratoriesystem for.fremstilling av hetero-overganger 34 som omfatter trekk ved bg er fremstilt i overensstemmelse med .fremgangsmåten ifølge■foreliggende oppfinnelse. Som her vist anvender systemet et konvensjonelt lukket vakuum-' kammer som skjematisk er vist ved 50. Substratet 31 er plassert mellom en lukker 51 og en passende oppvarmnings-innretning 52 slik som f.eks. en karbontekstilsubstrat-varmeinnretning.. De metalliske elementer (f.eks. elementer av type I-III såsom kobber og indium) for- den ternære kobberkis-blanding, f.eks. CuInSe2/ plasseres i en konfigurasjon av typen krysset skip-kilde for pådampning av kobber og indium. Således er iridium-kilden avsatt i et første skip 54 med en karboriblokk 55 plassert sentralt i skipet for å danne to kilder for indium-damp', nemlig- én på hver side av blokken 55. Over karbonblokken 55 og orientert med rette vinkler i forhold til skipet 54 er det anordnet et annet skip 56 inneholdende kobberkilden. I laboratorie-oppstillingen gjaldt det for. begge skip at: i) de var laget av wolfram; ii) de inneholdt en barriere av aluminiumoksyd og iii) . de var av en type levert fra R.D. Mathis Company, Long Beach, California. Skip-bredder på 12,7 og 19 mm for henholdsvis kobber og indium samt 19 mm for begge materialer ble funnet akseptabelt. Den vertikale avstand- mellom skipene 54 og 56 var omkring 3,2 mm. Selenkilden ble opptatt i to skip 58, 59 anbragt ved motsatte ender av og under substratet 31 for å sikre jevn avsetning. Imidlertid har også en enkel selenkilde ført til tilfredsstillende resultater.
Ved utførelse åv foreliggende oppfinnelse ble det anordnet en dobbeltkanals-regulering for samtidig pådampning ved anvendelse av hovedtrekkene ved elektronstøtemisjons- spektroskopi (Electron Impact Emission Spectroscopy - EIES)
både.for overvåkning og styring av indium/kobber-forholdet.
I det eksperimentelle system var dbbbeltkanals-regulerings-irinretningen for samtidig pådampning en type fremstilt av ihficon i New York, U.S.A. og betegnet som type "Sentinel 200". Selv om slike EIES-systemer er.veikjente for fagfolk på området,, se f.eks. US-patent nr. 3.612.859 og derfor ikke
trenger å beskrives i detalj, kan en kort forklaring være til hjelp for å lette, en forståelse av foreliggende oppfinnelse. Med dette system ble sensoren 60 i EIES-reguleringsinnretningen (fig. 6) plassert slik at den tillater at fordampede materialer i dampstrømmén som kommer fra de kryssede- skip 54, 56, trer inn i miniatyrfølers.trukturen (ikke vist) hvor 'det fordampede stoff blir kryss-bombardert med en lavenergi-elektron-stråle. En brøkdel av atomene blir eksitert under•kollisjons-proséssen. I den eksiterte tilstand blir det ytre skall av elektroner i disse atomer hevet til energinivåer som er
høyere enn den normale grunntilstand. Nesten umiddelbart vil de fleste av de eksiterte atomer falle til lavere energi-tilstander og emitterer fotoner med spesifikke energier, eller bølgelengder. Disse bølgelengder- ligger stort- sett i det '
ultrafiolette, område fra 2000 til 4000 Å og er nøyaktig
kjennetegn på de spesifikke atomer. Det antall fotoner som emitteres (lysintensitet) er proporsjonalt med fordampnings-tettheten i føleren slik at lysintensiteten så er propor-sjonal med fordampningshastigheten. Ved anvendelse av optiske filtere med' smalt•passbånd og/eller mondkrometere (ikke vist) kan to spesifiserte materialer samtidig overvåkes og hastighets-kontrolleres. I det illustrerte system var EIES- -
reguleringen forsynt med et.optisk båndpassfilter (4500 Å) i én kanal for overvåkning- av indium, og et monokrométer inn-stilt på 3250 Å på den annen.kanal for å overvake kobber. Føleren 60 var montert.på kammerklokken 50 og plassert over men akseforskjøvet i forhold til den kryssede skipkonfiguras jon 54, 56.
Selv om EIES-føleren ble brukt for å overvåke og regulere fordampning av indium og kobber, var det anordnet en'mikrovekt-avsétningsregulator 61 av kvartskrystall-typen for å styre selen-fordampningshastigheten fra skipene 58, 59. Det var anordnet passende ■ skjermer (ikke vist) for å hindre at EIES-regulatoren ble utsatt for selen. Den spesielle føler/- regulator. som ble anvendt kan selvsagt variere i. avhengighet av spesielle systemkrav. Systemet kan. f . eks .• ■ anvende en masse-analysator som analysator av typen kvadrupol etc. Men det er 1 forbindelse med oppfinnelsen funnet at det blir oppnådd-utmerkede resultater ved .å' bruke et.EIES-system.
Under dannelsen av hetero-overganger 34 av PN-typen i henhold til foreliggende oppfinnelse ble regulatorene 60, 61 justert til å sikre relative element-fordampningshastigheter som. var tilstrekkelige til å frembringe filmer av P-typen.med.
■5 KQ/a til 800-K^/dark-résistivitet for filmer.med- tykkelser i området fra 2 til 3 lim. Typiske påføringshastigheter var
2 Å/sek. for indium og 0,9 Å/sek., for kobber og 8-1-5.Å/sek. for selen, hvilket resulterte i en CuInSe2_påførings-hastighet av 8 A/sek. Ark-resistiviteten som funksjon av siibstratposisjon indikerte utmerket jevnhet (<*>10%) for lave resistiviteter og en -faktor på 2-3 for høye resistivi
teter , ble oppnådd. Ref leksjons- og transmisjons-elektron-■diffraksjon bekreftet at de påførte lag var enkeltfase-'kobberkis CuInSe2og at kornstørrelser på'over 10 ym var til stede i området 35a av P-typen' med -lav resistivitet. Som.tidligere angitt er- ett av hovedproblemene som opp-trer ved fremstillingen av tynnfilm-hetero-overgangsinnretninger av PN-typen laget av materialer utvalgt fra klassen . åv I-III-VI2-kobberkisblandinger,' involvert dannelsen av vekstnoduler i selenid-laget 35. I hvert tilfelle hvor foto-cellen viste nærvær av slike vekstnoduler, ble det funnet at cellene hadde forholdsvis lave energi-omvandlingsvirkningsgrader. Mens høyeffektive celler fremstilt i .henhold til foreliggende oppfinnelse hadde forbedrede fotores<p>ons-karakteristikker efter- varmebehandling efter påføringen, hadde videre de-celler som- oppviste vekstnoduler i selenidlaget,
e-n tendens til å ^degradere hurtig når de ble utsatt for på-følgende . varmebehandlinger. Det er blitt observert at de nødvendige betingelser for dannelse av noduler er: i) selenidfilmen må være åv lavresistivitétstypen (d.v.s.. mindre enn
omkring 50 Kfi/n); ii) selenidfilmen må være laget av materiale
av P-typen og. iii) selenidfilmen må være utsatt for CdS.
På den annen side ér det ikke blitt oppdaget noduler i CuInSe2_innretninger av P-typen med høy resistivitet og, heller ikke i CuInSe2_innretninger av N-Typen. Det antas at for sterk kobberdiffusjon inn i CdS-halvlederlaget virker til å gjøre CdS-laget til ét lag. med forholdsvis høy resistivitet, hvorved cellevirkningsgraden blir betydelig redusert.
På fig.' 7 er det i mikrof otograf isk form illustrert en. 2000 x forstørrelse av en konvensjonell CuInSe2~halvleder hvor selenidområdet 3 5b viser nærvær av et flertall uønskede kobber-vekst-noduler 65 selv om området 35b er blitt, utsatt bare for minimale mengder av CdS. Som det fremgår av fig. 8- er de .'samme vekstnoduler 65 vist" i overgangen 34 efter påføring av CdS-laget 36. Det blir. antatt at-det frie kobber i kontakt med CdS sammen med store.hulrom som har utviklet seg, forklarer hvorfor celler tildannet med slike noduler har meget dårlig kvalitet og degraderer ytterligere med påfølgende varmebehandling. For å unngå dannelsen av kobbervekstnoduler har tendensen ifølge tidligere kjent teknikk derfor vært å påføre selenid-frimlag med forholdsvis høye overflateresistiyiteter som er funnet ikke å oppvise nodulformasjoner. Med disse strukturer er det blitt oppnådd meget høye fotostrømmer,
men ved ganske lave spenninger. Forsøk på å øke' spenningene ved . å påføre filmer-méd lav resistivitet har ikke vært vel-lykket, på grunn av hoduldanhelse.
Når' det fremstilles celler 30 i henhold til trekkene ved foreliggende oppfinnelse hvor et materiale av N-typen med forholdsvis høy resistivitet (f .eks. større enn 1 x 10 gfl/o.) blir vakuum-påført.over .et område av P-typen med moderat lav resistivitet (f.eks. 0,5-15,0 kfi/ci) resulterer den påfølgende interdiffusjon (inkludert CdS-laget) i omdannelse av området 35b av N-typen (fig. 5) til et materiale av P-typen méd høy resistivitet. Ved omhyggelig regulering, av tykkelsen av området.av P-typen med lav resistivitet, kobberpåførings-hastigheten og substrat-temperaturen, er det blitt oppnådd reproduserbare avsetninger uten dannelse av kobbervekst-.noduler, slik som best illustrert under henvisning til fig. 9 og' 10.
Ved praktisk utførelse av foreliggende oppfinnelse har
det så langt vært produsert tynnfilm-hetero-overgangs-solceller av PN-typén med omvandlingsvirkningsgrader høyere enn 9% og i området opp til en størrelse av 9,53% (prosent-tall blir her uttrykt som total areal-virkningsgrad i motsetning til virkningsgrad pr. aktivt areal, d.v.s. en celle med en total areal-virkningsgrad på 9,53% og et avdekket eller virksomt areal av halvledermateriale på.bare 95% har en aktiv areal-virkningsgrad på omkring 10%). For eksempel hadde en typisk celle, ""som påført" opprinnelig en virkningsgrad på
2
omkring 5% med.VQc3 25 mV og Jsc = 31 mA/cm . Umiddelbart efter én 20 minutters varmebehandling ved 200 C i r^/ar (sannsynligvis med en lufturenhet som vises ved lignende resultater ved bruk av bare luft), ble celleytelsen forbedret til
V '= 37 5 mV, J = 34 mA/cm<2>, n = 7,83% og F.F. = 0,61..
OC SC
,Derefter viste cellevirkningsgraden en kontinuerlig forbedring med tiden, Efter 2 5 dager nådde den i virkeligheten en
stabil verdi på -8,72%. som vist på fig. 11 ved 66. Forbedring' av virkningsgraden antas i hovedsaken å ha vært bevirket ved en langsomt økende tomgangsspenning og fyllfaktor. Foto-spenningskarakteristikkene i stabil tilstand er vist ved 70
på fig. 12, som viser:
Den gjennomsnittlige totale refleksjonsevne for celle-strukturen er blitt målt og. funnet å være omkring 14% , hvilket hovedsakelig er fra den fremre CdS-overflate ( n 2,2-2,3). Et antirefleksbelegg på en kvart bølgelengde og laget av SiOx(n s 1,55) ble konstruert for en bølgelengde på 0,85 um'og pådampet på den høyeffektive celle. Strøm/spennings-karakteristikken ved belysning efter påføring av Si<O>x-belegget er vist på fig. 12 ved hjelp av kurven- 71. Kortslutnings-2 ' 2 strømmen øket fra 35 mA/cm (uten SiOx~belégg) .til 39 mA/cm , d.v.s. mer enn 10% forbedring. Den■totale arealytelse for den endelige celle er:
De foranstående målinger ble foretatt ved dannelse av
en ELH-lampe- (en wolfram/halogen-lampe av projektor-typen) under simulert belysning av typen ÅMl.' Ved å se bort fra de 5% av areale som skyldes gittermaskering som følge av test-sensoren, var den aktive areal-virkningsgrad 10,15%. En lignend'e celle fra et annet substrat som hadde en virkningsgrad på 9 ,28% under den. samme belysning er blitt målt under"
-sollys på en klar dag i Seattle (U.S.A., kl. 14.15 den 19. juni 1980).. Den målte intensitet blé bestemt til å være 92,5 mW/cm 2 ved anvendelse av en silisiumce■lle av standard-type. Cellekarakteristikkene er:
Virkningsgraden i. sollys er mindre enn 2% under den som ble målt ved hjelp av ELH-lampen.
To representative høyeffektive celler med respektive virkningsgrader på 9,28% og 9,53% ble så målt under en sol-s.imulator med Xenon-lampe ved NASA's Lewis Research Center, U.S.A. Med den best tilgjengelige referansecelle (Cu2S/CdS-celle med Kapton-deksel) hvis spektralrespons ligner responsen av celler fremstilt i henhold til foreliggende op<p>finnelse, var den målte fotospenningsytelse som følger:
De forannevnte innretninger hadde spektralkarakteristikker
i likhet med dem som tidligere er rapportert av Kazmerski..
Se f.eks. referanse nr. 8 ovenfor. Som vist på fig. 13 er kvantevirkningsgraden som funksjon-av bølgelengde som målt ved NASA's Lewis Research Center temmelig flat som angitt med
kurven 7 2 og dens verdi er over 0,9 i det minste innenfor måleområdet fra 0,6 ym < X' < 1,0 ym..
Den mørke strøm/spennings-karakteristikk for høyeffekt-cellen i en halvlogaritmisk diagramform er en rett linje som gir en diodefaktor A på 1,285 og en revers-metningsstrøm J på 1,8 x 10~<7>A/cm<2>.
Responsen av høyeffekt-celler med et SiO -belegg -som funksjon av lysintensitet er blitt målt ved hjelp av et sett av nettopp fremstilte filtere med nøytral tetthet (forskjellige tykkelser av molybden på glass). Disse filtere har en nesten flat transmittans over området 0,5 ym < X < 2,0 ym i motsetning til de tidligere gelatinfiltere av typen Kodak som bare virker i; det synlige område. Den målte fyl.lfaktor som funksjon av lysintensitet regnet som J^/Jq er vist som en rekke sorte prikker 7 5 som definerer kurven 7 6 på fig. 14. Intensitetsområdet er fra 100 mW/cm 2 (JT/J = 1,94 x 10 5)
'- ned til mindre enn 10 mW/cm 2 '(JTJ_j /J o-10q4 ). Den glatte k•urve 78 eir den beregnede fyllf aktor som funksjon av J T/Jn ved bruk av de målte- verdier av: R s = 1,2 Q; ' Rp = 10 Q; .'A = 1,285;
—7 2 ^ o
JQ= 1, 8 x 10 A/cm og T = 300 K ved anvendelse av den teori som er beskrevet av K..W. Mitchell i artikkelen Evaluatioh Of The CdS/CdTe Heterojunction Solar Cell, GARLAND PUBLISHING, INC. (1979). De eksperimentelle og de beregnede verdier synes å overensstemme meget godt hvilket indikerer at fyllfaktoren er begrenset av "seriemotstandén. Hvis seriemotstanden kunne bli redusert til. 0,5 0, (som indikert med den øvre kurve 76
på fig. 14), kunne fyllfaktorenøkes til 0,69 i tilstanden AMI. Og hvis en høy fyllfaktor på 0,69 kan realiseres i den eksisterende høyeffekt-celle (n = 9,53%), kan den totale areal-virkningsgrad økes til 10,59%.
Dét skal bemerkes at- i motsetning til tidligere målinger som visteøkende virkningsgrad ved redusert lysintensitet, viser malinger'med nye riøytraltetthetsfiltre at virknings-
graden avtar med avtagendé lysintensitet.
Det antas videre at ytterligere økninger i. virkningsgrad lett kan oppnås ved økning av den optiske transparens av kontaktgitteret 38, 39. Ved således å redusere antallet av elektrode-gitterlinjer 38 fra ti linjer, pr. cm til fem linjer pr. cm, og ved å flytte kollektorelektroden til kanten av cellen (som angitt på fig. 1) - i de høyeffektive solceller som er testet og rapportert her 'ble.en slik oppsamlings-elektrode plassert midt på cellen og følgelig ville målinger ved bruk av sensorer være tilbøyelig til å maskere.selv og redusere lysmengden - forventes det at en forbedring på 4%'til 8% i virkningsgrad av innretningen vil bli oppnådd.
Hittil har foreliggende oppfinnelse vært beskrevet.i forbindelse med et typisk eksperimentelt system for labora-torieformål av den type som er. vist på fig. 6 for dannelse av tynnfilm-hetero-overgangsinnretninger av PN-typen som lett kan tilpasses for fremstilling ved hjelp av kjente og billige produksjonsteknikker for på store arealer å påføre filmbelegg .med laye omkostninger, på substrater av stort areal. Som et mellomtrinn ved omdannelsen av et slikt eksperimentelt system til et produksjonssystem for kontinuerlig produksjonslinje kan det anvendes en påføringsoppstilling av planet-typen (ikke vist), hvor substratene blir montert i planetelementer som roterer om planetaksen og.om systemaksen. Et slikt konvensjonelt planetsystem eliminerer problemer med uregelmessig-heter i avsetningen og muliggjør bruk av parallelle skip for kobber- og indium-kildené, eller et konvensjonelt elektronkånon-system (ikke vist) som anvender separate lommer for kobber- og indium-kildene.
I. sine mer omfattende aspekter omfatter imidlertid denne oppfinnelse fremstilling av nye "komposisjons-graderte" hetero-overganger 34 (fig. 5) fremstilt av materialer utvalgt fra klassen av I-III-VX2-kobberkis-blandinger 'og CdS (eller andre egnede blandinger av typen' II-VI) ved bruk av.nye prosesstrinn som bekvemt tillater anvendelse av prosessen ved .et kontinuerlig produksjonslinjesystem av den type som er angitt generelt og skjematisk ved 80 på fig..15. I et system av denne type blir substrater 31 kontinuerlig matet langs et passende transportør-
system som skjematisk angitt ved 81, gjennom en substrat-rensestasjon 82. Mår substratene kommer ut fra rensestasjonen 82 trer dé inn i et kontinuerlig vakuumkammer 84 i produksjons-linjen, med vakuumpumper av differensialtypen som generelt, angitt ved.85 og prosessområder 88-92 som kommer i rekkefølge, idet substratene til slutt trer ut fra vakuumkammeret 84 ved 94.
Prosessområdet 88 omfatter et vakuumkammer som fortrinnsvis blir regulert med hensyn til temperatur- og trykk-be.tingelsér som er egnet for påføring av. molybden eller et. lignende basekontaktmateriale på. substratet ved hjelp av konvensjonelle sputtering- eller vakuumpåførings-teknikker.
I det eksempelvis illustrerte system 80 på fig. 15 blir molybdenkontakten påsatt ved anvendelse av et molybdenmål .95 koblet til en passende høyspenningskilde 96 på konvensjonell måte som velkjent for fagfolk på området.
Prosessområdet 89 blir fortrinnsvis holdt på en temperatur av minst .3 50°. og opp til 450° ved hjelp av en innstillbar temperaturregulering 98 og en varmespiral 99 slik at det tillates vakuumpåføring av CuInSe2på substratene når de beveger- seg
gjennom vakuumkammeret 84. En annen innstillbar varmeregulator 100 og varmespiral 101 kan være anordnet ved den nedstrøms
ende av sonen.89 for å heve substrat-temperaturen til omkring 450°C 25°C, men lavere enn,500°C, efter at omkring 75% åv CuInSe^-laget er blitt avsatt. En passende EIES-regulator eller lignende (ikke vist på fig.. 15) kan være anordnet for overvåkning<p>g justering av kobber/indium-forholdet på den tidligere beskrevne måte. Som angitt ovenfor blir trykket i området 89 i kammeret 84 fortrinnsvis holdt på omkring 3-8 x 10~<6>Torr.
Når substratene suksessivt passerer gjennom prosess-områdene 90, 91 og 92, blir det i rekkefølge på disse påført CdS med lav resistivitet (eller andre passende. materialer av typen II-VI med energlbåndgap som er større enn l,5ev), et halvlederlag 36', et aluminiumkontaktgitter 38 , 39 og et SiO - lag 40 (se fig. 5). For dette øyemed er det anordnet en temperaturregulator 102 og en varmespiral 104 for å etablere et kontrollert temperaturnivå i prosessområdet 90 i området
fra omkring 150°C til omkring 250°C, mens en lignende innstillbar regulator 105 og varmespiral 106.er anordnet i prosessområdet 9 2 for å opprettholde'en temperatur i området fra
omkring 100°C til omkring 125°C. Aluminium blir fortrinnsvis pådampet i prosessområde 91 ved omgivelsestemperatur og ved et trykk lavere enn 5 x 10 Torr, mens CdS fortrinnsvis blir pådampet i prosessområde 90 ved et trykk på mindre enn
2 x 10 -5Torr.- Endelig"blir SiO avsatt i prosessområde 92
méd en påføringshastighet og et oksygentrykk innregulert til å gi n s 1,55.
Følgelig vil fagfolk.på områdét innse at det er blitt tilveiebragt et system som lett tillater påføring av materialer utvalgt, fra klassen av I-III-vn^-kobberkis-blandinger på et substrat for å fremstille et halvlederlag med komposisjons-. gradienter i dette, hvor den første halvledersone som påføres .substratet er kobberanriket og har en forholdsvis lav resistivitet, d.v.s. av størrelsesorden 0,5 til 15 KQ/ n - i form-av et materiale av P-typen,' og derefter en annen sone med samme elementkomposisjon men med et nedsatt kobbér/indium-forhold - d.v.s. at materialet er kobberutarmet - blir avsatt på den første sone med lav- resistivitet for å danne en sone av transient-N-type med forholdsvis høy resistivitet (d.v.s.. av en størrelse over 1 x 10 6 Q■/ n). Når CdS-halvlederfilmen blir vakuum-påført på de "komposisjons-graderte" kobberkis-materialer (som da definerer en homo-overgang av transient-PN-type), blir som følge av det nevnte arrangement kobbervekstnoduler forhindret i å danne seg og sonen av kobberkis-halvleder av transient-N-type går gradvis over til en sone av P-typen med høy resistivitet ved interdiffusjonsprosesser, hvilket resulterer i tynnfilm-hétero-overgangsinnretninger med enerigiomvandlings-virkningsgrader som går nær opp imot 10% eller høyere.
Som tidligere angitt finner foreliggende oppfinnelse spesielt fordelaktige . anvendelser.ved fremstilling, av hetero-overganger av PN-typen for.bruk i solceller hvor det nødvendige energibåndgapnivå for materiale.av P-typen faller i området 1-15 ev. Da imidlertid noen materialer av N-'typen i klassen av I-III-VI2_kobberkis-blandinger faller innenfor dette område - f.eks. AgInSe2med e^ ener<?i-kåndgapnivå Pa 1/24 ev - vil det være klart at foreliggende oppfinnelse ikke. er begrenset til fremstilling av hetero-overganger av PN-typen. Videre kan noen av I-TII-vn^-kobberkisblandingené' som f.eks. CuInSe^dyrkes både som krystaller av N-typen og av P-typen. Dette tillater derfor at .fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse også kan brukes til å fremstille hetero-overganger av NP-typen.
For eksempel er det på fig. 16 • s-kjematisk vist en typisk hetero-overgang av NP-typeri som i likhet med den hetero-overgang av PN-typen som tidligere er beskrevet, her fortrinnsvis blir ' laget ut fra CdS og CuInSe2- Som ner eksempelvis illustrert ér innretningen 110 forsynt med et substrat 111 fortrinnsvis dannet a-v glass, ITO (indium/tinn-oksyd) eller et lignende lysgjennomslippende materiale slik at det tillater at innfallende stråling passerer gjennom og inn på den foto-aktive sone i cellen 110, som indikert med pilen IR.' En passende basekontakt 112 blir påført direkte på substratet 111 og fordi denne kontakt må være lysgjennomsiktig er -den fortrinnsvis tildånnet i et gitterlignende mønster eller av indium eller lignende. Derefter blir. et første halvlederlag 115, f,eks. CdS, påført på kontakten 112 og et komposusjons-gradert lag av foto-aktivt materiale•116 slik som f.eks. CuInSe2fblir påført på laget 115 for å danne den ønskede NP-hetero-overgang 114. I henhold til oppfinnelsen omfatter CdS-laget av N-typen (eller et annet egnet materiale av type II-VI med ét energibåndgap størte enn 1,5 ev) en første indium-
dopet sone 115a i kontakt med basekontakten 112, og en annen overliggende sone 1-15d av rent. CdS. På lignende måte omfatter laget 116 komposisjons-graderte soner av ternære materialer
av typen I-III-VI2 slik som f.eks. CuInSe2, hvor den nedre
sone 116a omfatter en sone av transient-N-type med høy resistivitet av kobberutarmet CuInSe2, og den øvre sone 116b omfatter en sone av P-typen med lav resistivitet av kobberanriket CuInSe2«Endelig er en øvre kontakt 118 tildånnet på sonen 116b for å komplettere transduseren eller innretningen 110.
Generelt sett kan de forskjellige lag i cellen 110 som ' eksempelvis angitt på fig. 16, påføres på lignende måte som tidligere beskrevet, bortsett fra at temperaturnivået for påføring av det komposisjons-graderte lag 116 av foto-aktivt materiale fortrinnsvis blir holdt lavere enn 250° fordi dette'lag avsettes på CdS-laget 115.. Dessuten må substratet 111
og basekontakten være lysgjennomskinnelig som angitt ovenfor. Denne type celle har én fordel i forhold til den tidligere beskrevne PN-oyergang ved at glass-substråtet 111 eller lignende tjener til å beskytte cellen, mens celler som vist på fig. 2 og 5 fortrinnsvis men ikke nødvendigvis er forsynt med en eller annen type ytterligere beskyttelse,, slik som f.eks.
én glassinnkapsling eller lignende.
.Det er således klart for fagfolk på området at foreliggende oppfinnel.se tillater fremstilling av bade hetero-overganger av PN-typen og av NP-typen som dannes ved hjelp av-en prosess hvor fortrinnsvis et foto-aktivt materiale av •type I-III-VI2blir avsatt ved samtidig element-pådampning for innledningsvis å danne et første halvlederlag som definerer en -transient-homo-overgang som- senere går over til et kompo-sis j ons-gradert foto-aktivt halvlederlag med et område som har lav resistivitet .og et område eller en sone som har høy resistivitet, med sistnevnte sone liggende mellom.lav--resisti<y>itetsområdet og et annet halvlederlag'av halvledermateriale av type IT-VI. Da følgelig tynnfilm-hetero-overgangen- kan tildannes enten som'en innretning av PNvtypen eller en innretning av NP-typen, blir slike hetero-overganger her og i noen av kravene betegnet som en hetero-overgang av "A-B-typen",•hvor "A" og "B"-lagene i den fremstilte hetero-overgang utvelges fra én'.av de følgende fire kombinasjoner av A/B-halvledermaterialer:
Videre vil fagfolk på området forstå at oppfinnelsen ikke er begrenset til materialer av ternær type og at også andre materialer kan være egnet. Det blir f.eks. antatt at et
kvaternært materiale såsom Culn, Ga Se~ eller Culn, Ga S-
1-x x 2 1-x x 2 kan anvendes. Således blir betegnelsen "ternær" som brukt her
og i kravene, ikké brukt på begrensende måte, men bare i den forstand at den. blanding som det foto-aktive område i ceTllen lages av, må■ha i det minste tre elémenfbestanddeler omfattende i det minste to elementer utvalgt fra elementer i klasse I-III, slik som f.eks. kobber og indium, og i det minste ett element utvalgt fra et materiale.av klasse VI, .slik som Se eller S. Selv om utmerkede resultater er blitt oppnådd ved anvendelse av CdS som materialet av N-typen - et materiale med et energibåndgap på 2,4 ev - kan det. også brukes andre materi-
aler, f.eks. Cd, Zn S med et energibåndgap større enn 2,4
XXX.
eller CdSX, "™ x Se x med et energibåndgap større enn 2 ev. Det er således klart at materialet av N-typen fortrinnsvis utvelges fra elementer i klasse II-VI med passende brede energigap åv
en størrelse over 1,5 ev.
Det vil videre forstås .at betegnelsen "samtidig element-pådampning" som brukt her og i kravene betyr samtidig pådampning av de tre elementbéstanddeler fra forskjellige typer av kilder, f.eks.:i) en sammensatt ternær kilde for CuInSe2, eller ii) to separate kilder såsom CUjSe og In^Se-j, eller ili)-tre
separate kilder såsom Cu2Se, In og Se etc. Det finnes også-andre muligheter slik det vil innsees av fagfolk på området.
Endelig vil fagfolk på området forstå at henvisningen
her og i kravene til "komposisjons-graderte" områder eller soner av fotospennings-halvledermaterialer er ment å omfatte de områder i en transient homo-overgang som er resultatet av endring i forholdet mellom metalliske elementer utvalgt, fra
materialer av klasse I-III i en ternær eller kvaternær blanding eller lignende. Når man ønsker å danne et område av P-typen kan f.eks. et slikt resultat bli oppnådd ved å anordne en dampst.røm som enten inneholder et overskudd av et element av type I eller et underskudd av et element av type III, og når
man ønsker å oppnå et materiale av transient-N-type kan et slikt- resultat bli oppnådd ved fordampning av en strøm som er i underskudd på et element av. type, I eller har overskudd på et element av type III.
Claims (34)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av en. fotospennings-transduser eller omformer fra lys til elektrisk energi, av den type som omfatter en tynnfilm-heteroovergang av A/B-typen hvor A og B utvelges fra den gruppe av halvledermaterialer som' består av:
og- hvor omformeren omfatter et substrat, en første kontakt avsatt på substratet, et første halvlederlag.dannet av et materiale av A-typen avsatt på den første kontakt, et annet halvlederlag dannet av et materiale av B-typen avsatt på det første halvlederlag for sammen med dette å definere en tynnfilm-heteroovergang av A/B-type, og en annen kontakt avsatt.på det annet halvlederlag, karakterisert ved at:
a) det første eller det annet halvlederlag tildånnet av '.et ternært halvledermateriale blir fremstilt ved samtidig elementpådampning av•det ternære halvledermateriale for å danne et halvlederlag med to komposisjonsgraderte områder som i rekke-følge dannes på hverandre med ett område som har et .første
■ forutvalgt forhold mellom to av elementene i det ternære halvledermateriale slik at det fremkommer et halvlederområde med lav resistivitet, og det annet av områdene har et annet forut--valgt .forhold mellom de samme to elementer slik,at det fremkommer et transient halvlederområde med høy.resistivitet,og hvilke to områder def inerer en transient homo-overgang,. og b) det gjenværende -av det første og det annet halvlederlag blir fremstilt ved avsetning av et halvledermateriale i flatekontåkt med hensyn til det transiente halvlederområde med høy resistivitet i den transiente homo-overgang slik at det blir mulig for det transiente halvlederområde med høy resistivitet ved element-interdiffusjon å gå over til et område av .
halvledermateriale med forholdsvis høy resistivitet og av
samme type som det område med"lav resistivitet som ble dannet under trinn (a) for derved å fremstille en tynnfilm-fotospen
ningsomformer med hetero-overgang av A/B-typen for lys til elektrisk-energi' .
2. Fremgangsmåte for fremstilling.av en fotospennings-omformer fra lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-typen "som angitt i krav 1, karakterisert ved ' at hetero-overgangen av A/B- ■ typen er en hetero-overgang av P/N-typen og det ene halvlederlag som danner, den transiente homo-overgang, definerer en homo-overgang av transient P/N -type med et område'av materiale av P-typen med lav resistitivitét og et område av materiale av transient N-type med høy resistivitet, og det andre halvlederlag er dannet av halvledermateriale av N-typen avsatt i flatekontakt med omradet av materiale av transient N-type med høy resistivitet.
3. Fremgangsmåte for fremstilling av en fotospennings-transdu.ser for lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-hetero-overgahg av A/B-type som angitt i krav 1,
• karakterisert ved at hetéro-overgangen av A/B-type er en hetero-overgang av N/P-typen og det ene halvlederlag som danner den transiente homo-overgang definerer en homo-
. overgang av transient N/P-type som har en område av materiale,
av N-typen med høy resistivitet og et område av materiale av P-typen med lav resistivitet, og.det andre -halvlederlag er dannet av halvledermateriale av N-typen avsatt i. flatekontakt med området av materiale av transient.N-type med høy resistivi
tet.
4. Fremgangsmåte for fremstilling av en fotospennings-omformer for lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-typen som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ternære materiale er utvalgt fra gruppen av I-III-VI^ calcopyritt-blandinger.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av fotospenningsomformer for lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-
' hetero-overgang av A/B-type som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det ternære materiale utvelges fra.gruppen av I-III-V]^ calcopyritt-blandinger
og det andre av det nevnte første og annet halvlederlag blir dannet av materialer utvalgt fra gruppen av II-VI-elementer.
6. Fremgangsmåte for fremstilling av fotospennings-omformer for lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-type som.angitt-i krav 4, karakterisert ved at det ternære materiale har et energibåndgap i.området 1-1,5 elektronvolt.
7. Fremgangsmåte for frémstilling' av en fotospennings-omformer for lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-hete.ro-overgång av A/B-type . som angitt ,i krav 5, karakterisert ved at det ternære materiale har et energibåndgap i området 1-1,5 elektronvolt og det andre-
av det nevnte første og annet halvlederlag er dannet av materialer med et energibåndgap som er større enn 1,5 elektronvolt.
8. ' Fremgangsmåte for fremstilling av'en fotospennings-
- omformer for lys til elektrisk energi, omfattende en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-type som angitt i krav 1, karakterisert ved at det ternære halvledermateriale er CuInSe2'.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det andre av første og annet halvlederlag utvelges fra den gruppe som består av:
CdS,
Cd, Zn S, og 1-x x v • CdS, Se .
1-x x
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e d at det ternære halvledermateriale er CuInSe2 og det andre av første- og annet halvlederlag utvelges fra den gruppe som består av:
CdS,
Cd, Zn , og 1-x x v
11.. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det ternære halvledermateriale er CuI nS e2 og det andre av første og annet halvlederlag er CdS.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e' d at det ternære halvledermateriale er en I—iri-VI2 -
calcopyritt-blanding og forholdet mellom elementene av .gruppe I-III blir regulert under bare én del av den samtidige element-pådampning av den ternære blanding, slik at man danner ett av områdene med - lav resistivitet og transient høy resistivitet i den transiente homo-overgang, og innregulert på et annet forhold mellom elementene av gruppen I-III under den gjen- '' værende del av den samtidige element-pådampning av. den ternære blanding slik at man danner det andre av områdene med lav resistivitet og transient høy resistivitet i den transiente homo-overgang.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det ternære halvlederlag består av CuInSe2 og kobber/ indium-forholdet fra begynnelsen av innreguleres for å danne et svakt kobberanriket område under den samtidige element-pådampning av CuInSe2 for å danne området med lav resistivitet
i omformeren av materialet av P-typen, og blir på nytt innregulert for å danne et svakt kobberutarmet område under den samtidige element-pådampning av CuInSe2 for å danne det
transiente halvlederområde med høy resistivitet av materialet av transient N-type.
14. ' Fremgangsmåte for fremstilling av en fotospennings-. omformer for lystil elektrisk energi, av den type som omfat-, ter en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-typen hvor .A og B ut- ■ velges fra den gruppe halvledermaterialer som består av:
og hvor omformeren omfatter et substrat,' en første kontakt avsatt på substratet, et første halvlederlag dannet av, et materiale av A-typen avsatt .på den' første kontakt, et annet halvlederlag dannet av et materiale av B-typen avsatt på det første halvlederlag for sammen med dette å definere én tyn .nfilm-hetero-overgang av A/B-type, og en annen kontakt avsatt-på det annet halvlederlag, karakterisert ved at:
a) det ene av det første og annet halvlederlag fremstilt av et ternært halvledermateriale fremstilles ved samtidig elemehtpådampning av det ternære halvledermateriale for å
. tilveiebringe et halvlederlag som har to- kom <p> osisjo ns-graderte områder tildånnet i rekkefølge på hverandre med ett
. område som har et første forutvalgt forhold mellom to av elementene i det ternære halvledermateriale slik at det fremkommer et halvlederområde med lav resistivitet og det andre av områdene har et annet forutvalgt forhold mellom de samme to elementer slik at det fremkommer et transient halvlederområde med høy resistivitet Og hvor de to områder definerer en transient homo-overgang,
b) det andre av første .og annet halvlederlag dannes ved avsetning av et halvledermateriale i flatekontakt med hensyn til det transiente halvlederområde med' høy resistivitet i den transiente homo-overgang, og
c) den fremkomne energiomformer oppvarmes efter trinnene a) og b), for derved å fremstille en omformer hvor det
transiente halvlederområde med høy resistivitet som er dannet under trinn a) tillates.ved element-interdiffusjon å gå over
til et område av halvleder materiale med forholdsvis høy resistivitet og av samme type'som området med lav resistivitet dannet under trinn ~a), slik at en tynnfilm-fotospénningsomformer med hetero-overgang' av. A/B-typen f or ly selektri.sk omformning, fremkommer.
15. Fremgangsmåte for fremstilling av en fotospennihgs-innret- ■ ning med hetero-overgang av P/N-typen, karakterisert ved :
a) avsetning av et første område.av materiale av P-typen med forholdsvis lav resistivitet på et metallisert substrat,
b) avsetning, av et annet område med materiale av transient N-type og forholdsvis høy resistivitet dannet av de samme elementbestanddeler som det.materiale av P-type med forholdsvis lav resistivitet som ble avsatt under trinn a), hvilket materiale av transient N-type avsettes.på det første område av materiale av"P-type og sammen med dette definerer en homo-overgang av transient P/N-type, og-
c) avsetning av eh film av halvledermateriale av N-type med lav resistivitet på den homo-overgang av transient P/N-type som ble dannet under trinnene a) og b), hvorefter inter-diffusjon av de elementer som inngår i materialene som ble anvendt i trinnene a).,- b) og c) mellom materialet av P-typen og materialet av transient N-type, og mellom materialet av transient N-type og halvledermaterialet av N-type, bevirker at materialet av transient N-type går over til et materiale av P-typen med forholdsvis høy resistivitet, slik at det fremkommer en tynnfilm-hetero-overgang som 1 det vesentlige er fri for vekstnoduler og tillater en fotospénnings-responskaraktéristikk for energiomf ormere.n som er i stand til å oppnå forholdsvis høye omvandlingsvirkningsgrader, i det minste.på omkring 10 %.
16. Fremgangsmåte for fremstilling av en fotospennings-omformer for lys til elektrisk energi av den type som omfatter en tynnfilm-hetero-overgang av P/N-typen, omfattende et metallisert 'substrat, et første halvlederlag dannet av halvledermateriale av P-typen og avsatt på det metalliserte substrat,,
et annet halvlederlag dannet av et halvledermateriale av N-typen med lav resistivitet' tildånnet på det første.halvlederlag, og en gitter-lignende øvre-kontakt tildånnet på det annet halvlederlag, karakterisert ved :
å) det første halvlederlag av et ternært halvledermateriale fremstilles ved samtidig element-pådampnirtg for å danne et første område av halvledermateriale av P-typen med lav- resistivitet på det metalliserte substrat,.og
b) mens det ternære materiale undergår samtidig element-pådampning. blir forholdet mellom to av elementbestanddelene som ■pådampes, regulert slik at det dannes et annet område med halvledermateriale .av transient N-type og forholdsvis høy resistivitet på det første område av materialene av P-typen med lav resistivitet, hvorved det fremkommer en homo-overgang av transient P/N-type på det metalliserte substrat i og hvor det.
efter dannelse av det annet halvlederlag av.materiale av N-typen på homo-overgangén av transient P/N-type, bevirkes at det annet område av halvledermateriale av transient N-type og forholdsvis høy resistivitet blir innesluttet mellom det "første område av materialet av P-typen med lav resistivitet.
og det annet halvlederlag av materiale av N-typen med lav resistivitet slik at det blir mulig for området av transient N-type ved■element-interdiffusjon å gå over til et område av materiale av P-typen med forholdsvis høy resistivitet, for derved å danne en tynnfilm-fotospenningsomformer med hetero-overgang av P/N-typen for lys til elektrisk energi.
17. Tynnfilm-fotospennings.innretning med hetero-overgang av A/B-typen, hvor A og B velges fra den-gruppe av halvleder
materialer som består av:
omfattende et første.halvlederlag som er blitt dannet med et første område av materiale av A-typen og et annet overliggende
. område av materiale av transient B-type, med nevnte første og annet område innrettet til opprinnelig å definere, en homo-overgang av transient A/B -type, og et annet halvlederlag avsatt på det første lag og fremstilt avet annet materiale av B-typen., hvorefter interdiffusjon av de inngående elementer som definerer':
i) det nevnte materiale av A-type, ii) det nevnte materiale.
av transient B-type og lii) det nevnte annet materiale av
B-typen, bevirker at materialet av transient B-typen går over til' et materiale av A-typen slik at det fremkommer en tynnfilm-hetero-overgang som muliggjør en fotospennings-responskarakteristikk for omformeren i stand til å oppnå en omvandlingsvirkningsgrad på omkring 10 %.
18. Tynnf ilm-f otospennin.gsinnrétning med hetero-overgang av A/B-typen ifølge krav 17, karakterisert ved at'hetero-overgangen av A/B-type er en hetero-overgang av P/N-typen,' hvor det første halvlederlag.definerer den nevnte .
homo-overgang av transient A/B-type som er blitt tildånnet som
en homo-overgang av transient P/N-type med et område av materiale av P-typen med lav resistivitet og et område av materiale av transient N-type med høy resistivitet, og det annet halvlederlag fremstilles av et halvledermateriale av N-typen avsatt i flatekontakt med det nevnte område av materiale av transient N-type.med høy resistivitet.
19. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at den nevnte hetero-overgang av A/B-typen er en hetero-overgang av N/P-typen hvor det første halvlederlag som definerer den transiente homo-overgang av A/B-typen er blitt tildånnet som en.homo-overgang av transient N-type med et område av materiale av P-typen med høy resistivitet,
og det annet halvlederlag blir dannet avet halvledermateriale
av N-typén avsatt i flatekontakt med området av materiale av transient N-type med høy resistivitet..
20. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ,
v e d at det første halvlederlag er tildånnet av et ternært
■ materiale utvalgt frå gruppen av I-III-VI^ -calcopyritt-blandinger.
21. Innretning ifølge krav' 17, karakterisert ved at det første halvlederlag er dannet av et ternært
materiale utvalgt fra gruppen av I-III-V^-calcopyritt-blandinger og det annet halvlederlag er dannet av materialer utvalgt fra gruppen av II-Vl-elementer.
22. Innretning ifølge krav 20, karakterisert ved at det ternære materiale har et energibåndgap i området 1-1,5 elektronvolt.
23. Innretning ifølge krav 21, karakterisert ved at det ternære materiale har et energibåndgap i området 1-1,5 elektronvolt og det annet halvlederlag er dannet av materialer med et energibåndgap større enn 1,5 elektronvolt.
24. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at det første halvlederlag består av CuInSe2.
25. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at det annet halvlederlag består av materialer utvalgt fra den gruppe som-består av:
CdS,
Cd, Zn S,og
. 1-x x
CdS, Se .
1-x x
26. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at det første halvlederlag er dannet av ternært halvledermateriale omfattende CuInSe2 og det annet halvlederlag er dannet av materiale utvalgt fra den gruppe som består av:
CdS,
Cd. Zn S, og
1-x x 3
CdS, Se .
1-x x
27. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at det første halvlederlag er dannet av et.ternært halvledermateriale omfattende CuInSe^ og det annet halv- . lederlag består av CdS.
28. Fotospenningsomformer for lys til elektrisk energi av den type som omfatter en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-typen hvor A og B er utvalgt fra den gruppe av halvledermateriale .som består av:
og hvor omformeren omfatter et substrat, en første kontakt^avsatt på substratet, et første halvlederlag av materiale av A-typen .avsatt på den første kontakt, et annet.halvlederlag dannet av materiale av B-typen avsatt på det første halvleder
lag og for sammen med dette å definere tynnfilm-hetero-overgangen av A/B-type, og en annen kontakt avsatt på det-
annet halvlederlag, karakterisert ved :
a) at det ene av nevnte første og annet halvlederlag dannet av et ternært. halvledermateriale omfatter et halvlederlag som er blitt dannet' med to komposisjonsgraderte områder hvor ett område ligger.over det annet og med ett område som hår et første forutvalgt forhold mellom to av elementene i det ternære halvledermateriale slik at det dannes et halvlederområde med lav resistivitet. og det andre av områdene har et annet forutvalgt forhold mellom de samme to elementer og er blitt tildånnet som et transient halvlederområde med høy resistivitet, og hvor de to områder er blitt dannet som en transient homo-overgang, og
, b) at det andre av nevnte første og annet halvlederlag er blitt tildånnet i flatekontakt med det transiente halvlederområde med høy resistivitet i den transiente homo-overgang slik at det tillates at det transiente halvlederområde med høy resistivitet ved element-interdiffusjon går over til et område av halvledermateriale med forholdsvis høy resistivitet av samme type som det. nevnte område med lav resistivitet-, f or derved å frembringe en tynnfilm-fotospenningsomformer med hetero-overgang av A/B-typen for lyselektrisk omf.ormning.
29. Fbtospenningsinnretning med hetero-overgang av P/N-typen omfattende i kombinasjon:' et metallisert substrat, et første forholdsvis tynt tynnfilmområde av materiale av P-typen med . forholdsvis lav resistivitet ve.dheftet til det metalliserte substrat, et annet forholdsvis tynt tynnfilmområde laget av
de samme elementbestanddeler som det nevnte materiale av P-typen med forholdsvis lav resistivitet og fremstilt som et område av materiale åv transient N-type med forholdsvis høy resistivitet, hvor materialet av P-type med forholdsvis lav resistivitet og det nevnte område av materiale av transient .
N-type med forholdsvis høy resistivitet er blitt dannet som
et sammensatt halvlederlag med homo-overgang av transient P/N-type, og en.forholdsvis tynn film av halvledermateriale av N-typen med lav resistivitet er blitt.avsatt på homo-
bvergangen av transient P/N-typé, hvorefter. interdiffusjon av de elementer som inngår i materialene som definerer området av P-type, området av transient N-type og halvledermaterialet. av N-type mellom materialet av 'P-type og materialet av transient N-type, og mellom materialet av transient N-type og halvledermaterialet av N-type, bevirker at materialet av transient N-type går over til et materiale av P-typen med forholdsvis høy resistivitet slik at det fremkommer en tynnfilm-hetero-overgang som i det vesentlige er fri for vekstnoduler og muliggjør, en fotospennings-responskarakteristikk i energiomformere som er i
. stand til å oppnå omvandlingsvirkningsgrader på i det minste opp til 10 %.
30. Apparat for fremstilling av fotospenningsomformer for lys til elektrisk energi, av den type som omfatter en tynnfilm-hetero-overgang av A/B-typen tildånnet på et substrat, av et første ternært halvledermateriale og et annet halvledermateriale, karakterisert véd kombinasjonen av:
a) en første anordning for tildannelse.av en basemetall-kontakt med lav resistivitet på substratet,
b) en annen anordning for tildannelse av en tynnfilm-homo-overgang av transient A/B-type på basemetallkontakten ved samtidig elementpådampning av elementbestanddelene i det ternære halvledermateriale, hvilken annen anordning omfatter:
I) en innretning for overvåkning av forholdet'mellom to av de inngående metallelementer i det ternære halvledermateriale som ved pådampning anbringes på basemetallkontakten,
II) en innretning for■etablering av et opprinnelig forhold mellom de to inngående metallelementer som overvåkes, slik at fordampningsstrømmen av elementer som avsettes på basemetallkontakten, er svakt.anriket ved et lite overskudd av det ene metalliske element sammenlignet med den støkiometriske tilstand av det ternære halvledermateriale, slik at det tillates dannelse av et første område av halvledermateriale med lav resis-
.tivitet på basemetallkontakten, og
III) en innretning for regulering av forholdet mellom de to elementbestanddeler som overvåkes under den samtidige ele-, mentpådampning åv disse, slik at fordampningsstrømmen av elementer som avsettes på det første, område av halvledermaterialet med lav resistivitet inneholder en svak utarming av det ene
metalliske element .sammenlignet med den støkiometriske tilstand
av det ternære halvledermateriale, slik at det tillates dannelse av et annet område av transient halvledermateriale med for
holdsvis høy resistivitet på.-det f ørste område av halvledermaterialet med lav resistivitet, slik at det fremkommer en homo-overgang av transient A/B-type, og
c) en tredje anordning for tildannelse av et tynnfilmlag med lav resistivitet av det annet halvledermateriale på homo-overgangen av transient A/B-type med dette lag i flatekontakt med det annet område av den transiente homo-ovérgang og med en tilstand av P-typen eller' N-typen svarende til den transiente tilstand av området med-høy resistivitet,' slik at efter element-interdiffusjon av de elementbestanddeler som er tildånnet på substratet ved hjelp av den nevnte annen og tredje anordning, blir det annet område av transient halvleder-matériale med forholdsvis høy resistivitet tillatt a' gå over til et omrade med forholdsvis høy resistivitet av halvledermateriale som har en tilstand av P-typen eller N-typen svarende til tilstanden av det f ørste område av halvledermaterialer med lav resistivitet, for derved å frembringe en tynnfilm-hetero-bvergang av A/B-typen.
31. Apparat ifølge krav 30,' 'kår a. k te r -i sert ved en anordning for å opprettholde temperaturen i substratet når dette befinner seg i apparatet, i et område fra omkring 3 50°C til omkring 500°C under den samtidige elementpådampning av det ternære halvledermateriale.
32. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved en anordning for å opprettholde temperaturen.av substratet når dette befinner seg i apparatet på et temperaturnivå av størrelsesorden 350°C under dannelsen av hele det første område av halvledermateriale med lav resistivitet og bare en del av dannelsen av det.annet område av transient halvledermateriale med høy resistivitet/ og for derefter å øke temperaturnivået under den resterende del. av den samtidige elementpådampnings-prosess for det annet område til en størrelse av 450°C - 25°C.
33. Apparat ifølge krav 30, karakterisert ved en anordning for å opprettholde trykket i apparatet.på
— 6
3-8 x'10 ■ torr. under dén samtidige elementpådampning av det ternære halvledermateriale.
34. Apparat ifølge krav 30, karakterisert v ed en anordning for å opprettholde temperaturen i sub
stratet innenfor området fra .omkring 150°C til omkring 200°C under avsetning av det annet halvledermateriale ved hjelp av den nevnte tredje anordning.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/221,761 US4335266A (en) | 1980-12-31 | 1980-12-31 | Methods for forming thin-film heterojunction solar cells from I-III-VI.sub.2 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO822922L true NO822922L (no) | 1982-08-30 |
Family
ID=22829266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO822922A NO822922L (no) | 1980-12-31 | 1982-08-30 | Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av en lyselektrisk omformer, samt saaledes fremstilt omformer |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4335266A (no) |
| EP (1) | EP0067860B1 (no) |
| JP (1) | JPH0557746B2 (no) |
| AT (1) | ATE44334T1 (no) |
| AU (1) | AU537139B2 (no) |
| BE (1) | BE890348A (no) |
| CA (2) | CA1185347A (no) |
| DE (1) | DE3177076D1 (no) |
| DK (1) | DK387082A (no) |
| ES (1) | ES508455A0 (no) |
| GB (2) | GB2106316B (no) |
| GR (1) | GR76957B (no) |
| IL (1) | IL64676A (no) |
| IT (1) | IT1172197B (no) |
| NO (1) | NO822922L (no) |
| WO (1) | WO1982002459A1 (no) |
Families Citing this family (159)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL69756A0 (en) * | 1982-09-24 | 1983-12-30 | Energy Conversion Devices Inc | System and method for making large area photovoltaic devices |
| US4534335A (en) * | 1983-08-01 | 1985-08-13 | Rice Frederick H | Solar heat collector and reflector |
| US4523051A (en) * | 1983-09-27 | 1985-06-11 | The Boeing Company | Thin films of mixed metal compounds |
| US4581108A (en) * | 1984-01-06 | 1986-04-08 | Atlantic Richfield Company | Process of forming a compound semiconductive material |
| DE3415712A1 (de) * | 1984-04-27 | 1985-11-07 | Bloss, Werner Heinz, Prof. Dr.-Ing., 7065 Winterbach | Duennschicht-fotoelement |
| US4612411A (en) * | 1985-06-04 | 1986-09-16 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell with ZnO window layer |
| US4638111A (en) * | 1985-06-04 | 1987-01-20 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell module |
| JPS6220381A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-28 | シーメンス ソーラー インダストリーズ，エル．ピー． | 二セレン化インジウム銅半導体膜の製造方法 |
| US4798660A (en) * | 1985-07-16 | 1989-01-17 | Atlantic Richfield Company | Method for forming Cu In Se2 films |
| JPS62158863A (ja) * | 1985-12-30 | 1987-07-14 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 被膜形成装置 |
| US4684761A (en) * | 1986-04-09 | 1987-08-04 | The Boeing Company | Method for making graded I-III-VI2 semiconductors and solar cell obtained thereby |
| US5045409A (en) * | 1987-11-27 | 1991-09-03 | Atlantic Richfield Company | Process for making thin film solar cell |
| US5141564A (en) * | 1988-05-03 | 1992-08-25 | The Boeing Company | Mixed ternary heterojunction solar cell |
| US4915745A (en) * | 1988-09-22 | 1990-04-10 | Atlantic Richfield Company | Thin film solar cell and method of making |
| US5028274A (en) * | 1989-06-07 | 1991-07-02 | International Solar Electric Technology, Inc. | Group I-III-VI2 semiconductor films for solar cell application |
| JPH0387073A (ja) * | 1989-06-27 | 1991-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| US5078803A (en) * | 1989-09-22 | 1992-01-07 | Siemens Solar Industries L.P. | Solar cells incorporating transparent electrodes comprising hazy zinc oxide |
| SE468372B (sv) * | 1991-04-24 | 1992-12-21 | Stiftelsen Im Inst Foer Mikroe | Foerfarande foer tillverkning av tunnfilmssolceller varvid deponering av skikt paa substrat sker i roterbar (cylindrisk) baeranordning |
| JPH05262504A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体、その薄膜製造方法及びそれを用いた半導体装置 |
| EP0574716B1 (en) * | 1992-05-19 | 1996-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for preparing chalcopyrite-type compound |
| DE4229399C2 (de) * | 1992-09-03 | 1999-05-27 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Funktionsstruktur eines Halbleiterbauelements |
| DE59309438D1 (de) * | 1992-09-22 | 1999-04-15 | Siemens Ag | Schnelles verfahren zur erzeugung eines chalkopyrit-halbleiters auf einem substrat |
| JP3064701B2 (ja) * | 1992-10-30 | 2000-07-12 | 松下電器産業株式会社 | カルコパイライト型化合物薄膜の製造方法 |
| US5474939A (en) * | 1992-12-30 | 1995-12-12 | Siemens Solar Industries International | Method of making thin film heterojunction solar cell |
| US5436204A (en) * | 1993-04-12 | 1995-07-25 | Midwest Research Institute | Recrystallization method to selenization of thin-film Cu(In,Ga)Se2 for semiconductor device applications |
| WO1994027328A1 (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-24 | Siemens Solar Industries International, Inc. | Process for at least partially converting semi-conductor films of the i-iii-vi2-type |
| US5633033A (en) * | 1994-04-18 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing chalcopyrite film |
| DE19504754A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Univ Leipzig | Photovoltaische und photoelektrische Bauteile |
| US5918111A (en) * | 1995-03-15 | 1999-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing chalcopyrite semiconductor thin films |
| US5772431A (en) * | 1995-05-22 | 1998-06-30 | Yazaki Corporation | Thin-film solar cell manufacturing apparatus and manufacturing method |
| US5730852A (en) * | 1995-09-25 | 1998-03-24 | Davis, Joseph & Negley | Preparation of cuxinygazsen (X=0-2, Y=0-2, Z=0-2, N=0-3) precursor films by electrodeposition for fabricating high efficiency solar cells |
| JP3249407B2 (ja) * | 1996-10-25 | 2002-01-21 | 昭和シェル石油株式会社 | カルコパイライト系多元化合物半導体薄膜光吸収層からなる薄膜太陽電池 |
| JP3249408B2 (ja) * | 1996-10-25 | 2002-01-21 | 昭和シェル石油株式会社 | 薄膜太陽電池の薄膜光吸収層の製造方法及び製造装置 |
| US6121541A (en) * | 1997-07-28 | 2000-09-19 | Bp Solarex | Monolithic multi-junction solar cells with amorphous silicon and CIS and their alloys |
| US6107562A (en) * | 1998-03-24 | 2000-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor thin film, method for manufacturing the same, and solar cell using the same |
| US6259016B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell |
| DE19921514A1 (de) * | 1999-05-10 | 2000-11-30 | Ist Inst Fuer Solartechnologie | Dünnschichtsolarzelle auf der Basis der Ia/IIIb/VIa- Verbindungshalbleiter mit Potentialbarriere innerhalb der photoaktiven polykristallinen Absorberschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP4662616B2 (ja) | 2000-10-18 | 2011-03-30 | パナソニック株式会社 | 太陽電池 |
| GB0127113D0 (en) * | 2001-11-10 | 2002-01-02 | Univ Sheffield | Copper indium based thin film photovoltaic devices and methods of making the same |
| JP4055053B2 (ja) * | 2002-03-26 | 2008-03-05 | 本田技研工業株式会社 | 化合物薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| AU2003295880A1 (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-23 | University Of Toledo, The | Integrated photoelectrochemical cell and system having a liquid electrolyte |
| DE10256909B3 (de) * | 2002-11-30 | 2004-07-29 | Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Chalkogenid-Halbleiterschicht mit optischer in-situ-Prozesskontrolle und Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung |
| US7179677B2 (en) * | 2003-09-03 | 2007-02-20 | Midwest Research Institute | ZnO/Cu(InGa)Se2 solar cells prepared by vapor phase Zn doping |
| EP1521308A1 (de) | 2003-10-02 | 2005-04-06 | Scheuten Glasgroep | Kugel- oder kornförmiges Halbleiterbauelement zur Verwendung in Solarzellen und Verfahren zur Herstellung; Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle mit Halbleiterbauelement und Solarzelle |
| US7667133B2 (en) * | 2003-10-29 | 2010-02-23 | The University Of Toledo | Hybrid window layer for photovoltaic cells |
| DK1548845T3 (da) * | 2003-12-22 | 2008-05-19 | Scheuten Glasgroep Bv | Fremgangsmåde til behandling af pulverkorn |
| SE0400582D0 (sv) * | 2004-03-05 | 2004-03-05 | Forskarpatent I Uppsala Ab | Method for in-line process control of the CIGS process |
| WO2005101510A2 (en) * | 2004-04-16 | 2005-10-27 | The University Of Toledo | Light-assisted electrochemical shunt passivation for photovoltaic devices |
| CH697007A5 (fr) * | 2004-05-03 | 2008-03-14 | Solaronix Sa | Procédé pour produire un composé chalcopyrite en couche mince. |
| TW200633240A (en) * | 2004-11-10 | 2006-09-16 | Daystar Technologies Inc | Method and apparatus for forming a thin-film solar cell using a continuous process |
| CA2586963A1 (en) * | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Daystar Technologies, Inc. | Process and photovoltaic device using an akali-containing layer |
| WO2006110613A2 (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-19 | The University Of Toledo | Integrated photovoltaic-electrolysis cell |
| US7442413B2 (en) * | 2005-11-18 | 2008-10-28 | Daystar Technologies, Inc. | Methods and apparatus for treating a work piece with a vaporous element |
| US8207442B2 (en) * | 2006-04-18 | 2012-06-26 | Itn Energy Systems, Inc. | Reinforcing structures for thin-film photovoltaic device substrates, and associated methods |
| EP2016626A2 (en) * | 2006-04-18 | 2009-01-21 | Dow Corning Corporation | Cadmium telluride-based photovoltaic device and method of preparing the same |
| US9105776B2 (en) * | 2006-05-15 | 2015-08-11 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using semiconductor materials |
| US8017860B2 (en) * | 2006-05-15 | 2011-09-13 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials |
| WO2008036769A2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-27 | Itn Energy Systems, Inc. | Semi-transparent dual layer back contact for bifacial and tandem junction thin-film photovolataic devices |
| US20080216885A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-11 | Sergey Frolov | Spectrally adaptive multijunction photovoltaic thin film device and method of producing same |
| WO2008111636A1 (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | シリカ多孔質体、光学用途積層体及び組成物、並びに、シリカ多孔質体の製造方法 |
| US20080300918A1 (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-04 | Commercenet Consortium, Inc. | System and method for facilitating hospital scheduling and support |
| US8071179B2 (en) * | 2007-06-29 | 2011-12-06 | Stion Corporation | Methods for infusing one or more materials into nano-voids if nanoporous or nanostructured materials |
| US20090013292A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Mentor Graphics Corporation | Context dependent timing analysis and prediction |
| US7919400B2 (en) * | 2007-07-10 | 2011-04-05 | Stion Corporation | Methods for doping nanostructured materials and nanostructured thin films |
| US8388818B1 (en) * | 2007-07-16 | 2013-03-05 | Shalini Menezes | Photoelectrochemical generation of hydrogen |
| US8614396B2 (en) * | 2007-09-28 | 2013-12-24 | Stion Corporation | Method and material for purifying iron disilicide for photovoltaic application |
| US8759671B2 (en) | 2007-09-28 | 2014-06-24 | Stion Corporation | Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices |
| US8287942B1 (en) | 2007-09-28 | 2012-10-16 | Stion Corporation | Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material |
| US8058092B2 (en) | 2007-09-28 | 2011-11-15 | Stion Corporation | Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application |
| US20090087939A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Stion Corporation | Column structure thin film material using metal oxide bearing semiconductor material for solar cell devices |
| WO2009046178A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-09 | University Of Delaware | I-iii-vi2 photovoltaic absorber layers |
| US8187434B1 (en) | 2007-11-14 | 2012-05-29 | Stion Corporation | Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using single-chamber configuration |
| US20100304512A1 (en) * | 2007-11-30 | 2010-12-02 | University Of Toledo | System for Diagnosis and Treatment of Photovoltaic and Other Semiconductor Devices |
| US8440903B1 (en) | 2008-02-21 | 2013-05-14 | Stion Corporation | Method and structure for forming module using a powder coating and thermal treatment process |
| US20090215215A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Sunlight Photonics Inc. | Method and apparatus for manufacturing multi-layered electro-optic devices |
| US20090211622A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Sunlight Photonics Inc. | Multi-layered electro-optic devices |
| US8772078B1 (en) | 2008-03-03 | 2014-07-08 | Stion Corporation | Method and system for laser separation for exclusion region of multi-junction photovoltaic materials |
| US8075723B1 (en) | 2008-03-03 | 2011-12-13 | Stion Corporation | Laser separation method for manufacture of unit cells for thin film photovoltaic materials |
| DE112008003755T5 (de) * | 2008-03-07 | 2011-02-24 | Showa Shell Sekiyu K.K. | Integrierte Struktur einer Solarzelle auf CIS-Grundlage |
| US8574944B2 (en) * | 2008-03-28 | 2013-11-05 | The University Of Toledo | System for selectively filling pin holes, weak shunts and/or scribe lines in photovoltaic devices and photovoltaic cells made thereby |
| US7842534B2 (en) | 2008-04-02 | 2010-11-30 | Sunlight Photonics Inc. | Method for forming a compound semi-conductor thin-film |
| US10211353B2 (en) * | 2008-04-14 | 2019-02-19 | Sunlight Photonics Inc. | Aligned bifacial solar modules |
| US7939454B1 (en) | 2008-05-31 | 2011-05-10 | Stion Corporation | Module and lamination process for multijunction cells |
| US8642138B2 (en) | 2008-06-11 | 2014-02-04 | Stion Corporation | Processing method for cleaning sulfur entities of contact regions |
| US8003432B2 (en) | 2008-06-25 | 2011-08-23 | Stion Corporation | Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material |
| US9087943B2 (en) | 2008-06-25 | 2015-07-21 | Stion Corporation | High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method free of metal disulfide barrier material |
| DE102008040879A1 (de) | 2008-07-31 | 2010-02-11 | Sulfurcell Solartechnik Gmbh | Verfahren zur optischen In-Situ-Prozesskontrolle des Herstellungsprozesses eines Halbleiterbauelements |
| US8207008B1 (en) | 2008-08-01 | 2012-06-26 | Stion Corporation | Affixing method and solar decal device using a thin film photovoltaic |
| US7855089B2 (en) | 2008-09-10 | 2010-12-21 | Stion Corporation | Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials |
| US8501521B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-08-06 | Stion Corporation | Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8008111B1 (en) * | 2008-09-29 | 2011-08-30 | Stion Corporation | Bulk copper species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8008112B1 (en) | 2008-09-29 | 2011-08-30 | Stion Corporation | Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8008110B1 (en) | 2008-09-29 | 2011-08-30 | Stion Corporation | Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8236597B1 (en) * | 2008-09-29 | 2012-08-07 | Stion Corporation | Bulk metal species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8026122B1 (en) * | 2008-09-29 | 2011-09-27 | Stion Corporation | Metal species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8394662B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-03-12 | Stion Corporation | Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8476104B1 (en) | 2008-09-29 | 2013-07-02 | Stion Corporation | Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US7863074B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-01-04 | Stion Corporation | Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells |
| US8383450B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-02-26 | Stion Corporation | Large scale chemical bath system and method for cadmium sulfide processing of thin film photovoltaic materials |
| US7910399B1 (en) * | 2008-09-30 | 2011-03-22 | Stion Corporation | Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates |
| US8425739B1 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-23 | Stion Corporation | In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials |
| US7947524B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-05-24 | Stion Corporation | Humidity control and method for thin film photovoltaic materials |
| US8741689B2 (en) | 2008-10-01 | 2014-06-03 | Stion Corporation | Thermal pre-treatment process for soda lime glass substrate for thin film photovoltaic materials |
| US20110018103A1 (en) | 2008-10-02 | 2011-01-27 | Stion Corporation | System and method for transferring substrates in large scale processing of cigs and/or cis devices |
| US8435826B1 (en) | 2008-10-06 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| US8003430B1 (en) * | 2008-10-06 | 2011-08-23 | Stion Corporation | Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| USD625695S1 (en) | 2008-10-14 | 2010-10-19 | Stion Corporation | Patterned thin film photovoltaic module |
| US8168463B2 (en) | 2008-10-17 | 2012-05-01 | Stion Corporation | Zinc oxide film method and structure for CIGS cell |
| US8344243B2 (en) | 2008-11-20 | 2013-01-01 | Stion Corporation | Method and structure for thin film photovoltaic cell using similar material junction |
| TWI373851B (en) * | 2008-11-25 | 2012-10-01 | Nexpower Technology Corp | Stacked-layered thin film solar cell and manufacturing method thereof |
| US8110428B2 (en) * | 2008-11-25 | 2012-02-07 | Sunlight Photonics Inc. | Thin-film photovoltaic devices |
| US8835748B2 (en) * | 2009-01-06 | 2014-09-16 | Sunlight Photonics Inc. | Multi-junction PV module |
| TW201029069A (en) * | 2009-01-23 | 2010-08-01 | Da-Shuang Guan | Method of using evaporating and laser annealing to construct a semiconductor structure in display panel and thin film solar panel manufacturing process |
| USD628332S1 (en) | 2009-06-12 | 2010-11-30 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for street lamp |
| USD662040S1 (en) | 2009-06-12 | 2012-06-19 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for garden lamp |
| USD632415S1 (en) | 2009-06-13 | 2011-02-08 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for cluster lamp |
| USD652262S1 (en) | 2009-06-23 | 2012-01-17 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for cooler |
| USD662041S1 (en) | 2009-06-23 | 2012-06-19 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for laptop personal computer |
| US8507786B1 (en) | 2009-06-27 | 2013-08-13 | Stion Corporation | Manufacturing method for patterning CIGS/CIS solar cells |
| USD627696S1 (en) | 2009-07-01 | 2010-11-23 | Stion Corporation | Pin striped thin film solar module for recreational vehicle |
| KR20120043051A (ko) * | 2009-08-04 | 2012-05-03 | 프리커서 에너제틱스, 인코퍼레이티드. | Ｃｉｓ 및 ｃｉｇｓ 광기전체를 위한 중합체성 전구체 |
| CA2768612A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Precursor Energetics, Inc. | Methods for photovoltaic absorbers with controlled stoichiometry |
| US8721930B2 (en) | 2009-08-04 | 2014-05-13 | Precursor Energetics, Inc. | Polymeric precursors for AIGS silver-containing photovoltaics |
| US8398772B1 (en) | 2009-08-18 | 2013-03-19 | Stion Corporation | Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity |
| JP5469966B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2014-04-16 | 東京応化工業株式会社 | 塗布装置及び塗布方法 |
| JP5719546B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2015-05-20 | 東京応化工業株式会社 | 塗布装置及び塗布方法 |
| US7923628B2 (en) | 2009-09-09 | 2011-04-12 | International Business Machines Corporation | Method of controlling the composition of a photovoltaic thin film |
| US8012788B1 (en) | 2009-10-21 | 2011-09-06 | Sunlight Photonics Inc. | Multi-stage formation of thin-films for photovoltaic devices |
| US7910396B2 (en) * | 2009-10-21 | 2011-03-22 | Sunlight Photonics, Inc. | Three-stage formation of thin-films for photovoltaic devices |
| US8809096B1 (en) | 2009-10-22 | 2014-08-19 | Stion Corporation | Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials |
| US8859880B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-10-14 | Stion Corporation | Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices |
| US8263494B2 (en) | 2010-01-25 | 2012-09-11 | Stion Corporation | Method for improved patterning accuracy for thin film photovoltaic panels |
| TWI411121B (zh) * | 2010-03-11 | 2013-10-01 | Ind Tech Res Inst | 光吸收層之製造方法及應用其之太陽能電池結構 |
| JP2011210804A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | 太陽電池素子およびその製造方法 |
| US9096930B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-04 | Stion Corporation | Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices |
| TWI476299B (zh) | 2010-06-23 | 2015-03-11 | Ind Tech Res Inst | 化學浴鍍膜設備及化合物薄膜的製造方法 |
| US8461061B2 (en) | 2010-07-23 | 2013-06-11 | Stion Corporation | Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment |
| US20120204939A1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-08-16 | Stion Corporation | Structure and Method for High Efficiency CIS/CIGS-based Tandem Photovoltaic Module |
| TW201230379A (en) | 2010-09-15 | 2012-07-16 | Precursor Energetics Inc | Deposition processes and devices for photovoltaics |
| US8628997B2 (en) | 2010-10-01 | 2014-01-14 | Stion Corporation | Method and device for cadmium-free solar cells |
| US8998606B2 (en) | 2011-01-14 | 2015-04-07 | Stion Corporation | Apparatus and method utilizing forced convection for uniform thermal treatment of thin film devices |
| US8728200B1 (en) | 2011-01-14 | 2014-05-20 | Stion Corporation | Method and system for recycling processing gas for selenization of thin film photovoltaic materials |
| DE102011009131A1 (de) | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Singulus Technologies Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen |
| TWI538235B (zh) | 2011-04-19 | 2016-06-11 | 弗里松股份有限公司 | 薄膜光伏打裝置及製造方法 |
| US9608144B2 (en) * | 2011-06-01 | 2017-03-28 | First Solar, Inc. | Photovoltaic devices and method of making |
| US8436445B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Method of manufacture of sodium doped CIGS/CIGSS absorber layers for high efficiency photovoltaic devices |
| WO2013082091A2 (en) | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Dow Global Technologies Llc | Method of forming a photovoltaic cell |
| TWI458546B (zh) | 2011-12-14 | 2014-11-01 | Ind Tech Res Inst | 化學水浴法鍍膜設備 |
| US9419151B2 (en) | 2012-04-25 | 2016-08-16 | Guardian Industries Corp. | High-reflectivity back contact for photovoltaic devices such as copper—indium-diselenide solar cells |
| US8809674B2 (en) | 2012-04-25 | 2014-08-19 | Guardian Industries Corp. | Back electrode configuration for electroplated CIGS photovoltaic devices and methods of making same |
| US9159850B2 (en) | 2012-04-25 | 2015-10-13 | Guardian Industries Corp. | Back contact having selenium blocking layer for photovoltaic devices such as copper—indium-diselenide solar cells |
| US9246025B2 (en) | 2012-04-25 | 2016-01-26 | Guardian Industries Corp. | Back contact for photovoltaic devices such as copper-indium-diselenide solar cells |
| US9935211B2 (en) | 2012-04-25 | 2018-04-03 | Guardian Glass, LLC | Back contact structure for photovoltaic devices such as copper-indium-diselenide solar cells |
| US9343378B2 (en) * | 2013-03-12 | 2016-05-17 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Optical control of multi-stage thin film solar cell production |
| KR102076544B1 (ko) * | 2013-05-10 | 2020-02-12 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 광흡수층의 제조방법 |
| TWI677105B (zh) | 2014-05-23 | 2019-11-11 | 瑞士商弗里松股份有限公司 | 製造薄膜光電子裝置之方法及可藉由該方法獲得的薄膜光電子裝置 |
| TWI661991B (zh) | 2014-09-18 | 2019-06-11 | Flisom Ag | 用於製造薄膜裝置之自組裝圖案化 |
| EP3414779B1 (en) | 2016-02-11 | 2021-01-13 | Flisom AG | Self-assembly patterning for fabricating thin-film devices |
| US10658532B2 (en) | 2016-02-11 | 2020-05-19 | Flisom Ag | Fabricating thin-film optoelectronic devices with added rubidium and/or cesium |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3636916A (en) * | 1966-03-14 | 1972-01-25 | Optical Coating Laboratory Inc | Coating apparatus and system |
| US3110620A (en) * | 1960-06-28 | 1963-11-12 | Ibm | Method of making plural layer thin film devices |
| US3186874A (en) * | 1961-09-21 | 1965-06-01 | Harshaw Chem Corp | Photovoltaic cell |
| US3316386A (en) * | 1964-05-20 | 1967-04-25 | Bendix Corp | Multiple evaporation rate monitor and control |
| US3363155A (en) * | 1964-08-19 | 1968-01-09 | Philips Corp | Opto-electronic transistor with a base-collector junction spaced from the material heterojunction |
| US3447234A (en) * | 1964-10-12 | 1969-06-03 | Singer General Precision | Photoconductive thin film cell responding to a broad spectral range of light input |
| FR1489613A (no) * | 1965-08-19 | 1967-11-13 | ||
| US3446936A (en) * | 1966-01-03 | 1969-05-27 | Sperry Rand Corp | Evaporant source |
| US3449092A (en) * | 1966-01-28 | 1969-06-10 | Gulf General Atomic Inc | Superconducting material |
| US3531335A (en) * | 1966-05-09 | 1970-09-29 | Kewanee Oil Co | Method of preparing films of controlled resistivity |
| US3565686A (en) * | 1967-09-25 | 1971-02-23 | North American Rockwell | Cadmium sulfide-selenide photodetectors and process for manufacture thereof |
| US3612859A (en) * | 1968-01-31 | 1971-10-12 | Westinghouse Electric Corp | Method for measuring and controlling the density of a metallic vapor |
| US3654109A (en) * | 1968-04-25 | 1972-04-04 | Ibm | Apparatus and method for measuring rate in flow processes |
| US3716424A (en) * | 1970-04-02 | 1973-02-13 | Us Navy | Method of preparation of lead sulfide pn junction diodes |
| US3647197A (en) * | 1970-04-27 | 1972-03-07 | Ford Motor Co | Vacuum deposition |
| US3716406A (en) * | 1971-05-04 | 1973-02-13 | Hughes Aircraft Co | Method for making a cadmium sulfide thin film sustained conductivity device |
| US3793070A (en) * | 1971-06-01 | 1974-02-19 | Us Navy | Method of varying the carrier concentration of lead-tin sulfide epitaxial films |
| US3914856A (en) * | 1972-06-05 | 1975-10-28 | Fang Pao Hsien | Economical solar cell for producing electricity |
| JPS50151087A (no) * | 1974-05-24 | 1975-12-04 | ||
| US3978510A (en) * | 1974-07-29 | 1976-08-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Heterojunction photovoltaic devices employing i-iii-vi compounds |
| ZA755836B (en) * | 1974-09-23 | 1976-10-27 | Dh Baldwin Co | Photovoltaic cell |
| US4059067A (en) * | 1974-10-09 | 1977-11-22 | Balzers Patent-Und Beteiligungs-Aktiengesellschaft | Apparatus for determining the rate of flow of particles in a vacuum deposition device |
| US4046565A (en) * | 1975-03-25 | 1977-09-06 | Addressograph Multigraph Corporation | Amorphous selenium coating |
| US4024376A (en) * | 1975-06-13 | 1977-05-17 | Leybold-Heraeus Gmbh & Co. Kg | Device for measuring the evaporation rate in vacuum evaporation processes |
| US4063974A (en) * | 1975-11-14 | 1977-12-20 | Hughes Aircraft Company | Planar reactive evaporation method for the deposition of compound semiconducting films |
| US4036167A (en) * | 1976-01-30 | 1977-07-19 | Inficon Leybold-Heraeus Inc. | Apparatus for monitoring vacuum deposition processes |
| US4004342A (en) * | 1976-02-23 | 1977-01-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Fabrication of ion implanted P-N junction devices |
| US4101341A (en) * | 1977-05-04 | 1978-07-18 | Battelle Development Corporation | CdSe-SnSe photovoltaic cell |
| JPS54140887A (en) * | 1978-04-24 | 1979-11-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photoelectric semiconductor converter element |
| US4251287A (en) * | 1979-10-01 | 1981-02-17 | The University Of Delaware | Amorphous semiconductor solar cell |
| US4313254A (en) * | 1979-10-30 | 1982-02-02 | The Johns Hopkins University | Thin-film silicon solar cell with metal boride bottom electrode |
-
1980
- 1980-12-31 US US06/221,761 patent/US4335266A/en not_active Ceased
-
1981
- 1981-09-15 BE BE2/59353A patent/BE890348A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-12-21 EP EP82900474A patent/EP0067860B1/en not_active Expired
- 1981-12-21 DE DE8282900474T patent/DE3177076D1/de not_active Expired
- 1981-12-21 GB GB08222854A patent/GB2106316B/en not_active Expired
- 1981-12-21 JP JP82500445A patent/JPH0557746B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1981-12-21 AU AU80812/82A patent/AU537139B2/en not_active Ceased
- 1981-12-21 AT AT82900474T patent/ATE44334T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-12-21 GR GR66851A patent/GR76957B/el unknown
- 1981-12-21 WO PCT/US1981/001714 patent/WO1982002459A1/en not_active Ceased
- 1981-12-29 IT IT50022/81A patent/IT1172197B/it active
- 1981-12-30 IL IL64676A patent/IL64676A/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-12-30 CA CA000393443A patent/CA1185347A/en not_active Expired
- 1981-12-30 ES ES508455A patent/ES508455A0/es active Granted
-
1982
- 1982-08-30 NO NO822922A patent/NO822922L/no unknown
- 1982-08-30 DK DK387082A patent/DK387082A/da not_active Application Discontinuation
-
1984
- 1984-08-16 GB GB08420810A patent/GB2144914B/en not_active Expired
-
1985
- 1985-02-27 CA CA000475358A patent/CA1201192A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0067860B1 (en) | 1989-06-28 |
| AU8081282A (en) | 1982-08-02 |
| JPH0557746B2 (no) | 1993-08-24 |
| JPS57502196A (no) | 1982-12-09 |
| DE3177076D1 (en) | 1989-08-03 |
| EP0067860A4 (en) | 1985-07-30 |
| CA1201192A (en) | 1986-02-25 |
| GR76957B (no) | 1984-09-04 |
| GB2106316A (en) | 1983-04-07 |
| GB8420810D0 (en) | 1984-09-19 |
| WO1982002459A1 (en) | 1982-07-22 |
| EP0067860A1 (en) | 1982-12-29 |
| ES8308157A1 (es) | 1983-08-01 |
| IT1172197B (it) | 1987-06-18 |
| US4335266A (en) | 1982-06-15 |
| BE890348A (fr) | 1982-01-04 |
| ATE44334T1 (de) | 1989-07-15 |
| IL64676A (en) | 1985-01-31 |
| CA1185347A (en) | 1985-04-09 |
| AU537139B2 (en) | 1984-06-07 |
| ES508455A0 (es) | 1983-08-01 |
| GB2106316B (en) | 1985-09-25 |
| IL64676A0 (en) | 1982-03-31 |
| GB2144914A (en) | 1985-03-13 |
| GB2144914B (en) | 1985-10-09 |
| DK387082A (da) | 1982-08-30 |
| IT8150022A0 (it) | 1981-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO822922L (no) | Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av en lyselektrisk omformer, samt saaledes fremstilt omformer | |
| US4392451A (en) | Apparatus for forming thin-film heterojunction solar cells employing materials selected from the class of I-III-VI2 chalcopyrite compounds | |
| USRE31968E (en) | Methods for forming thin-film heterojunction solar cells from I-III-VI.sub.2 | |
| Chantana et al. | Impact of Urbach energy on open-circuit voltage deficit of thin-film solar cells | |
| Devaney et al. | Structure and properties of high efficiency ZnO/CdZnS/CuInGaSe/sub 2/solar cells | |
| Carmody et al. | Single-crystal II-VI on Si single-junction and tandem solar cells | |
| Hsu et al. | The effect of Zn excess on kesterite solar cells | |
| Chu et al. | Cadmium zinc sulfide films and heterojunctions | |
| US4523051A (en) | Thin films of mixed metal compounds | |
| Hegde et al. | Photovoltaic structures using thermally evaporated SnS and CdS thin films | |
| US8283187B2 (en) | Photovoltaic device and method for making | |
| Mollica | Optimization of ultra-thin Cu (In, Ga) Se2 based solar cells with alternative back-contacts | |
| Gal et al. | Size-quantized CdS films in thin film CuInS 2 solar cells | |
| Nair et al. | Functional prototype modules of antimony sulfide selenide thin film solar cells | |
| Pradeepkumar et al. | CuInxGa1-xS2 absorber material for thin-film solar cells | |
| US20120080306A1 (en) | Photovoltaic device and method for making | |
| N'guessan et al. | Investigation of mixed bromide iodide lead perovskites by spin coating onto single and tandem solar cells applications | |
| TWM645198U (zh) | 雙面吸光型光伏電池 | |
| Zaretskaya et al. | Characterization of Cu (In, Ga) Se2 laser-deposited thin films: structural and photosensitive properties | |
| Lai et al. | Optimum precursor stacking sequence of Cu2ZnSnSe4 thin film solar cell in selenium atmosphere | |
| TWI850761B (zh) | 雙面吸光型光伏電池 | |
| Shafarman et al. | Fabrication and characterization of Cu (InGa) Se 2 solar cells with absorber bandgap from 1.0 to 1.5 eV | |
| Bobrenko et al. | II-VI thin-film polycrystalline multilayer converters for solar photovoltaics | |
| Subramanian | Characterization of cadmium zinc telluride solar cells by RF sputtering | |
| Gremenok et al. | Photosensitivity of In-p-CuInxGa1− xSe2 thin film structures |