JP2009528682A5

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Publication number: JP2009528682A5
Application number: JP2008556573A
Authority: JP
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2010-04-15

Claims

粒子の約５０％以上がＩＢ族元素、ＩＩＩＡ族元素、およびＶＩＡ族元素のうちの少なくとも１つから選ばれる少なくとも１つの元素を含む非球状の平面形状フレークであるとともに、前記インクに含まれるＩＢ族元素、ＩＩＩＡ族元素およびＶＩＡ族元素の全体量は、前記インク中で所望の化学量論比を有している、粒子からインクを調製する工程と、About 50% or more of the particles are non-spherical planar flakes containing at least one element selected from at least one of group IB elements, group IIIA elements, and group VIA elements, and IB contained in the ink A total amount of Group elements, Group IIIA elements and Group VIA elements having a desired stoichiometric ratio in the ink, and preparing the ink from particles;
前駆体層を形成すべく前記インクにより基板をコーティングする工程と、Coating a substrate with the ink to form a precursor layer;
高密度の薄膜を形成すべく好適な雰囲気下で前記前駆体層を加工する１つ以上の工程とを備える方法。And one or more steps of processing the precursor layer under a suitable atmosphere to form a high density thin film.

前記インクは分散された形態にある、請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein the ink is in a dispersed form.

少なくとも前記インク中の一部の前記粒子が少なくとも１つのＩＢ−ＩＩＩＡ族元素の金属間合金相を含む金属間ナノフレーク粒子である、請求項１又は２に記載の方法。3. The method of claim 1 or 2, wherein at least some of the particles in the ink are intermetallic nanoflakes particles comprising an intermetallic alloy phase of at least one IB-IIIA element.

前記金属間相が最終固溶体相及び固溶体相のいずれでもない、請求項３に記載の方法。The method of claim 3, wherein the intermetallic phase is neither a final solid solution phase nor a solid solution phase.

金属間粒子に含まれるＩＢ族元素が、全粒子中のＩＢ族元素の約５０モル％未満である請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein the group IB element contained in the intermetallic particles is less than about 50 mol% of the group IB element in all particles.

前記金属間物質がＣｕThe intermetallic substance is Cu _１1 ＩｎIn _２2 、δ相のＣｕ, Δ phase Cu _１1 ＩｎIn _２2 、δ相のＣｕ, Δ phase Cu _１1 ＩｎIn _２2 とＣｕAnd Cu _１６16 ＩｎIn _９9 で定義される相の中間の組成、ＣｕAn intermediate composition of the phase defined by Cu, _１1 ＧａGa _２2 、中間固溶体のＣｕIntermediate solid solution Cu _１1 ＧａGa _２2 、Ｃｕ, Cu _６８68 ＧａGa _３８38 、Ｃｕ, Cu _７０70 ＧａGa _３０30 、Ｃｕ, Cu _７５75 ＧａGa _２５25 、前記最終固溶体とその隣の中間固溶体の中間の相の組成のＣｕ−Ｇａ、γ, Cu-Ga, γ of the composition of the intermediate phase between the final solid solution and the adjacent intermediate solid solution _１1 相（約３１．８〜約３９．８重量％Ｇａ）の組成のＣｕ−Ｇａ、γCu—Ga, γ of composition of phase (about 31.8 to about 39.8 wt% Ga) _２2 相（約３６．０〜約３９．９重量％Ｇａ）の組成のＣｕ−Ｇａ、γCu—Ga, γ of composition of phase (about 36.0 to about 39.9 wt% Ga) _３3 相（約３９．７〜約−４４．９重量％Ｇａ）の組成のＣｕ−Ｇａ、θ相（約６６．７〜約６８．７重量％Ｇａ）の組成のＣｕ−Ｇａ、γCu-Ga having a composition of a phase (about 39.7 to about -44.9 wt% Ga), Cu-Ga having a composition of a θ phase (about 66.7 to about 68.7 wt% Ga), γ _２2 相とγPhase and γ _３3 相の中間の組成のＣｕ−Ｇａ、最終固溶体とγCu-Ga with intermediate composition between phases, final solid solution and γ _１1 相の中間の組成のＣｕ−Ｇａ、及びＣｕに富むＣｕ−Ｇａからなる群のいずれか１つを含む請求項１に記載の方法。The method according to claim 1, comprising any one of the group consisting of Cu—Ga having an intermediate composition of phases and Cu—Ga rich in Cu.

ＩＩＩＡ族元素としてガリウムが懸濁ナノ球体の形状で組み込まれる請求項３に記載の方法。4. The method of claim 3, wherein gallium is incorporated as a group IIIA element in the form of suspended nanospheres.

前記ガリウムのナノ球体が溶液中の液体ガリウムのエマルジョンを生成すThe gallium nanospheres produce an emulsion of liquid gallium in solution
ることにより形成される請求項７記載の方法。8. The method of claim 7, wherein the method is formed by:

前記ガリウムが室温未満の温度まで急冷される請求項７記載の方法。The method of claim 7, wherein the gallium is quenched to a temperature below room temperature.

さらに、アルミニウム、テルル、または硫黄から選ばれる１つ以上の元素状粒子の混合物を添加する工程を備える、請求項１に記載の方法。The method of claim 1, further comprising adding a mixture of one or more elemental particles selected from aluminum, tellurium, or sulfur.

前記好適な雰囲気が、セレン、硫黄、テルル、ＨThe preferred atmosphere is selenium, sulfur, tellurium, H _２2 、ＣＯ、Ｈ, CO, H _２2 Ｓｅ、ＨSe, H _２2 Ｓ、Ａｒ、およびＮS, Ar, and N _２2 からなるグループのうちの少なくとも１つの元素または化合物、または前記の組合せまたは混合物を含む請求項１に記載の方法。The method of claim 1 comprising at least one element or compound of the group consisting of: or a combination or mixture of said.

一以上のクラスの前記粒子がアルミニウム（Ａｌ）、硫黄（Ｓ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、またはリチウム（Ｌｉ）からなるグループから選ばれる一以上の無機物質によりドープされる請求項１に記載の方法。The one or more classes of the particles are doped with one or more inorganic materials selected from the group consisting of aluminum (Al), sulfur (S), sodium (Na), potassium (K), or lithium (Li). The method according to 1.

粒子の約過半数がＩＢ族元素、ＩＩＩＡ族元素、およびＶＩＡ族元素から選ばれる少なくとも１つの元素を含む非球状の平面形状ナノフレークである、請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein about a majority of the particles are non-spherical planar nanoflakes comprising at least one element selected from Group IB elements, Group IIIA elements, and Group VIA elements.

さらに、前記ナノフレークをセレンおよび／またはセレン化物を含む少なくとも１つの層でコーティングすることを含む請求項１３に記載の方法。14. The method of claim 13, further comprising coating the nanoflakes with at least one layer comprising selenium and / or selenides.

前記ナノフレークが少なくとも１０以上のアスペクト比を有する請求項１３に記載の方法。The method of claim 13, wherein the nanoflakes have an aspect ratio of at least 10 or more.

前記ナノフレークが少なくとも１５以上のアスペクト比を有する請求項１３に記載の方法。The method of claim 13, wherein the nanoflakes have an aspect ratio of at least 15 or greater.

前記ナノフレークがナトリウムを含む請求項１３に記載の方法。The method of claim 13, wherein the nanoflakes comprise sodium.

前記ナノフレークがＣｕ−Ｎａ、Ｉｎ−Ｎａ、Ｇａ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｇａ−Ｎａ、Ｉｎ−Ｇａ−Ｎａ、Ｎａ−Ｓｅ、Ｃｕ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｇａ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ−Ｎａ、Ｎａ−Ｓ、Ｃｕ−Ｓ−Ｎａ、Ｉｎ−Ｓ−Ｎａ、Ｇａ−Ｓ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｓ−Ｎａ、Ｃｕ−Ｇａ−Ｓ−Ｎａ、Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ−Ｎａ、またはＣｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓ−Ｎａのうち少なくとも１つの物質を含む請求項１３に記載の方法。The nanoflakes are Cu-Na, In-Na, Ga-Na, Cu-In-Na, Cu-Ga-Na, In-Ga-Na, Na-Se, Cu-Se-Na, In-Se-Na, Ga-Se-Na, Cu-In-Se-Na, Cu-Ga-Se-Na, In-Ga-Se-Na, Cu-In-Ga-Se-Na, Na-S, Cu-S-Na, At least one of In-S-Na, Ga-S-Na, Cu-In-S-Na, Cu-Ga-S-Na, In-Ga-S-Na, or Cu-In-Ga-S-Na. 14. The method of claim 13, comprising one substance.

請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法に従って製造される、太陽電池。The solar cell manufactured according to the method as described in any one of Claims 1-18.