JP3386127B2 - 基板上に黄銅鉱半導体を迅速に作成する方法 - Google Patents

基板上に黄銅鉱半導体を迅速に作成する方法

Info

Publication number
JP3386127B2
JP3386127B2 JP50765694A JP50765694A JP3386127B2 JP 3386127 B2 JP3386127 B2 JP 3386127B2 JP 50765694 A JP50765694 A JP 50765694A JP 50765694 A JP50765694 A JP 50765694A JP 3386127 B2 JP3386127 B2 JP 3386127B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
layer
components
component
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP50765694A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08501189A (ja
Inventor
カルク,フランツ
プロープスト,フォルカー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPH08501189A publication Critical patent/JPH08501189A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3386127B2 publication Critical patent/JP3386127B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264Inorganic materials
    • H01L31/032Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H01L31/0322Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 comprising only AIBIIICVI chalcopyrite compounds, e.g. Cu In Se2, Cu Ga Se2, Cu In Ga Se2
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367Substrates
    • H01L21/0237Materials
    • H01L21/02422Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439Materials
    • H01L21/02491Conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02568Chalcogenide semiconducting materials not being oxides, e.g. ternary compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02614Transformation of metal, e.g. oxidation, nitridation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/072Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0749Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type including a AIBIIICVI compound, e.g. CdS/CulnSe2 [CIS] heterojunction solar cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1864Annealing
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541CuInSe2 material PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/971Stoichiometric control of host substrate composition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 太陽光を電気エネルギーに変換することによって安価
でかつ競争できるエネルギーの発生のために、高い効率
の太陽電池が必要とされる。これは、10%以上、有利に
はさらに15%以上の効率を有しかつ少なくとも20年の年
月にわたって安定しているべきである。
太陽電池を目的として今日、黄銅鉱形式(Chalkopyri
t−Typ)の化合物半導体が熱心に研究されている。例え
ば銅−インジウム−ジセルニド(CIS)から成る多結晶
の薄膜太陽電池によって、既に、ほぼ15%の高くかつ安
定した効率が実現された。しかしこの種の太陽電池の大
量生産のために、なお一層の電池および工程の開発が必
要である。開発によって一方において、製造される太陽
電池の高い効率を実現するために煩雑な工程監視を必要
とする製造工程を一層簡単にしたい。他方において、セ
レン化水素、硫化カドミニウムまたはテルル化カドミニ
ウムのような毒性化合物を、製造工程ないし電池構造か
ら取り除くようにしたい。
黄銅鉱膜を製造するためにこれまで公知の成膜法は、
実質的に1段ないし2段階プロセスに応じて区別するこ
とができる。例えばヨーロッパ特許第678609号明細書
(Mickelsen et al)から公知の1段階プロセスでは、
加熱された基板上に元素Cu,InまたはGaまたはSeまたは
Sを同時に蒸着し、その際基板上に自発的に化合物半導
体が形成される。しかしその場合元素CuおよびInないし
CuおよびGaの蒸着レート並びに殊にそれらの相互比を非
常に正確に制御しなければならない。この要求は、大面
積の太陽電池モジュールの製造の際に大きな問題にな
る。
これとは異なって、例えばヨーロッパ特許第195152号
明細書から公知の2段階プロセスではまず、室温におい
て金属層(例えばCuおよびIn)が析出される。第2段階
において、そこから熱処理プロセスによって反応性のセ
レンまたは硫黄を含有する雰囲気内に所望の半導体化合
物が形成される。確かにこの第2段階プロセスは大面積
の成膜装置において行われかつ個別成分の量比は良好に
コントロールされるが、この場合しばしば半導体層の、
金属裏面電極に対する接着力が不足することがある。さ
らに、所望の層特性を得るために、試料の加熱の際に正
確な温度プロフィール並びに十分なセレン分圧を維持し
なければならない。さらに、この方法のために必要な猛
毒性のプロセスガス、セレン化水素および制限された形
において硫化水素の問題もある。さらに、何時間にも及
ぶ長時間のプロセスによって、不連続的な製造しか実現
されず、量産を著しく妨げる。
2段階プロセスの別の変形例において、セレンないし
硫黄成分は気体相を介して形成されず、直接元素の形に
おいて金属性の膜(層)上に蒸着される。その際半導体
形成は上述の場合におけるよりも迅速に行われるが、こ
のようにして製造される薄膜太陽電池は満足できないこ
とが認められておりかつ5%より小さい効率しかないこ
とが示されている。当該層(膜)は、2次相の残滓並び
に基板の点状の剥離を呈する。
このプロセスの別の変形例において、CIS薄膜はレー
ザを用いてRTA(Rapid Thermal Annealing)によってCu
/In/Se層ブロックから合成される。しかしその際得られ
る半導体層は単相ではなく、粒径が著しく小さくしかも
n導電性であった。
H.Oumous et al著の論文(Proc.of the 9th ECPVSEC
1989年、Freiburg/Breisgau、第153ないし156頁)か
ら、9つの元素層In/Se/Cuから成る積層体を10℃/sで35
0ないし500℃に加熱することが公知である。このプロセ
スでも、黄銅鉱相の他に、x線回折検査では識別できな
い異相が生じる。このために、使用不能な太陽電池が生
じる。また、多層構造は、工程が煩雑でありおよび/ま
たは大面積の基板上に実現することができない。著しく
小さな粒径および著しく僅かな層厚均一性が観察され
る。
20.IEEE Photovotaic Specialists conference(Las
Vegas,1988年9月26日から30日)のための講演集(第14
82ないし1486頁)から、ガラス基板上の出発成分の薄い
元素層のサンドイッチ構造体をレーザ加工によって化合
物半導体に変換する、銅インジウムジセルニド薄膜に対
する製造方法が公知である。不活性雰囲気中における熱
処理がこれに続く。
Solar Cells(第30巻、No.1/4,1991年5月、第69ない
し77頁)から、多結晶基板に銅インジウムジセルニド薄
層を製造するための方法が公知である。元素の出発化合
物は、共通の析出(コード位置)によって真空蒸着によ
って析出されかつ迅速な加熱プロセスにおいて半導体に
変換される。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3822073号公報か
ら、出発化合物の薄い元素層の熱処理により薄い銅イン
ジウムジセルニド薄膜を製造することが公知である。
ヨーロッパ特許出願公開第318315号公報から、出発成
分の元素積層体を水素またはセレン化水素を含有してい
る雰囲気中において化合物半導体に変換する、黄銅鉱半
導体層の製造方法が公知である。
したがって本発明の課題は、簡単に実施できかつ良好
にコントロール可能でありしかもそこから高い効率を有
する太陽電池が製造される単相および均質な半導体が製
造される、黄銅鉱半導体を製造するための改良された方
法を提供することである。さらに、毒ガスの回避によっ
てプロセス実施を安全なものにしたい。
この課題は、本発明によれば、請求項1に記載の方法
によって解決される。本発明の別の実施例はその他の請
求項に記載されている。
本発明の方法にとって最も重要なパラメータは、毎秒
少なくとも10℃の高い加熱レートでありかつ熱処理期間
中に維持すべき、成分Cにおける過圧である。過圧と
は、出発材料A,BおよびCの化学量論的に正確な組成に
おいて比1:1:2において形成されるはずの分圧より上に
ある分圧の意味である。
上述の高い加熱レートおよび十分高いプロセス温度Tp
によって、数秒の熱処理時間dt後に既に完成した化合物
半導体が形成される。したがって少なくとも1時間のセ
レン化を要求する公知の方法に比して、極めて迅速な方
法である。
成分Cにおける過圧により、得られる化合物半導体の
化学量論の自己制御作用が生じる。出発成分A,Bおよび
Cに関して正確に1:1:2の組成を有していない層構造で
も、正確に正しい組成の均質な、すなわち単相の化合物
半導体が得られる。
層構造の高い加熱レートによって、出発成分の、所望
の化合物半導体に対する直接的な反応が実現される。こ
れまで生じてした安定しているが、電子的に障害とな
る、例えばCu2-dSeのような中間段が回避される。その
理由は、所望の半導体が直接形成されるからである。生
じた半導体層では、裏面電極を備えているかまたは裏面
電極なしでもよい基板に対する高い接着性が得られる。
個々の層剥離は、高い加熱レートARによって多層構造SA
の個別元素の局所的な塊化およびその2元中間層が回避
されるので、発生しない。このことと結びついている、
層湾曲の原因としてのラテラル、ひいては不均質な層成
長は妨げられる。均質な層成長が観察され、これにより
極めて僅かな層厚変動を有する極めて均質な化合物半導
体が生じる。
黄銅鉱半導体の粒径は、形成された層厚の1ないし3
倍の領域にあり、その結果半導体層は、太陽電池を製造
するための半導体層の有用性を損なうおそれがある、層
平面に対して平行に延在する粒子境界を有していない。
そこから製造される太陽電池は、10%以上の効率を示
す。
成分Cの過圧は最初化学量論的な過剰によっておよび
熱処理プロセスの期間は層構造のカプセル化によって保
証される。その際カプセル化とは、層構造上の制限され
かつ“閉鎖された”気体空間である。この種のカプセル
化に対する簡単な解決法は、適当な、プロセスに対して
不活性の材料を用いた被覆によって実現される。別の実
施例によれば、基板および層構造を熱処理のために閉鎖
された容器内に置く。その際有利にも、カプセルVによ
って閉鎖された容積の漏れレートは僅かであり、これに
より高められた流体抵抗との緩慢なガス交換が許容され
る。
その際被覆の材料ないし形式は、加熱の形式に合わせ
られる。例えば、多層構造を備えた基板をカプセル化の
ために黒鉛ボックス内に置きかつそれからハロゲンラン
プを用いて照射するとき、迅速な加熱が実現される。黒
鉛の高い吸収によって、10s以内にプロセス温度Tpに達
する程迅速な加熱が実現される。さらに、上述の構成に
よって、反応生成物における過圧が高い蒸気圧によって
実現されるかないし熱処理期間におけるその高い蒸気圧
に基づく成分Cの過剰な損失が妨げられる。その際層被
覆と多層構造の表面との間隔は、5cmより小さい、有利
には5mmより小さくすべきである。
基板の光学的な加熱の場合、被覆ないしカプセルは、
別の吸収性の、非反射性の材料または石英のような透明
な材料から形成することもできる。
光学的な加熱の他に、例えば抵抗加熱または誘導加熱
のような高い加熱レートが実現される別の方法も可能で
ある。
加熱および熱処理プロセスは、例えば窒素またはアル
ゴンのような不活性ガスから成るプロセス雰囲気下で実
施される。その際熱処理の大部分の期間のプロセス圧力
は1hpaより上にあるが、有利には雰囲気圧力近傍、すな
わち丁度1000hpa以下にある。
次に、多層構造の製造およびその、化合物半導体ABC2
への変換について、第1図および第2図に基づいて説明
し、一方第3図には、そこから製造される太陽電池の横
断面図が示されている。
基板Sとして通例、窓ガラスから成るガラス板1が用
いられる。これは、接着層、例えば薄いクロム層を備え
ることができ、この上に、半導体層から製造すべき素子
に対する裏面電極層1aが被着されている。しかしこの方
法は、このような材料に制限されていないので、通例太
陽電池に使用される数多くの基板/裏面電極組み合わせ
sが可能である。すなわち、基板1は、任意の非導電性
または導電性の材料から、例えばセラミック、黒鉛また
は鋼から製造することができる。裏面電極層1aは、任意
の金属層とすることができるかまたは薄い導電性の酸化
物、例えばドーピングされた酸化錫または酸化亜鉛であ
ってもよい。基板1および裏面電極層1aの材料に依存し
て、SAおよびS(第1図)の間に、例えば窒化チタンま
たは窒化タンタルシリコンのような拡散防止層が必要な
ことがある。
次いで基板Sに、通例の薄膜被膜方法で、多層構造SA
の個別層が被着される。適当な方法は例えば、スパッタ
リング、蒸着または電気メッキによる析出である。多層
構造SAの全層厚は、完成した化合物半導体の所望の層厚
に依存しており、それは例えば0.1および5μmの間に
あるべきある。CIS層は、1μmの層厚から既に太陽光
を完全に吸収するので、太陽電池として適当なCIS層は
通例、少なくとも1μmの厚さにおいて形成される。
多層構造SAに対して、製造すべき化合物半導体ABC2
成分A,BおよびCは具体的な層においておよび成分相互
の適当な比において被着される。成分BおよびCを少な
くとも部分的に元素間化合物として(例えばIn2Se3)析
出することもできる。成分BおよびCの所望の比に対し
てなお余っている量のCは、元素として付加される。成
分BおよびCを合金として供給しかつ例えば蒸着するこ
とも可能である。
成分Aは第1の層2として元素として供給される。層
3および4は、上述のように、成分BおよびCを含んで
いるかないし元素的に供給されるCの他にBC化合物を含
んでいる。層3および4の順序を交換するか、または成
分A,BおよびCの総量を3層より多層の形においてマル
チ層として供給することもできる。
成分A,BおよびCは、1:m:2nのモル比において析出さ
れ、その際mは0.9ないし1.3の値をとすることができる
が、通例1より大きい。指標nは、1.0ないし1.8の任意
の値をとることができるが、全体として常に、成分Cが
過剰に存在するように選択され、その結果Cの成分は、
Aおよび/またはBに関して化学量論の正確な成分より
20ないし100%上にあり、その際勿論過少状態にある成
分が尺度として採用される。
本発明の実施例によれば、基板S上に、少なくとも2
μmol/cm2の量の成分AおよびBおよび少なくとも4.8μ
mol/cm2の成分Cが被着される。
本発明の別の実施例によれば、それぞれ0ないし25原
子パーセントの割合における成分Bおよび/またはCに
代わって、それぞれ周期系の同じ主属の元素を使用する
ことができる。
多層構造SAないし層2,3および4に対する成膜温度は2
00℃以下にありかつ詳細には被着形式に依存している。
多層構造SAの変換のために、次にこの多層構造を温度
プロセスにさらさなければならない。このために、多層
構造SAはまず、例えば多層構造の被覆によってまたは多
層構造SAを備えた基板Sを閉じられた容器内に挿入する
ことによってカプセル化される。被覆は、例えば金属、
黒鉛または石英から成るシートまたは薄板を用いて行う
ことができる。第1図において、カプセル化は破線とし
て示されている。カプセルVによって、温度プロセスの
間、高い蒸気圧によって反応生成物または挿入された成
分に対して過圧が形成され、その際同時に、外部との緩
慢なガス交換が可能になる。
例えばハロゲンランプを用いたビームEによるエネル
ギーの供給によって、十分に高い加熱レートARを保証で
きなければならす、その結果このような観点で適してい
るすべての加熱源および材料をカプセル化のために使用
することができる。
温度プロセスは、少なくとも350℃のプロセス温度Tp
への迅速な加熱フェーズを有する。その際この加熱時間
は、30s以下、有利には10s以下にあるべきであり、その
場合少なくとも毎秒10℃の加熱レートARが必要である。
プロセス温度に達した後にさらに時間間隔dtの間引き続
き熱処理され、その際dtは数秒ないし約1hであるこの時
間間隔Tpに依存した値を有することができる。例えば50
0℃では20sの熱処理時間で十分であるが、400℃のプロ
セス温度では5minの熱処理時間が(CISに対してその都
度)必要である。
第2図には、基板Sとその上に形成された半導体層HL
とが示されている。半導体層HLは単相であり、すなわち
所望の化合物半導体ABC2の結晶粒子からのみ成ってい
る。得られる粒径は、選択されたプロセス温度Tpまたは
加熱レートARおよび形成された半導体相HLの層厚dに依
存しておりかつ1dないし3dの範囲内にある。これによ
り、半導体層HLには、半導体層の高い電子的な品質を保
証する、層平面に対して垂直に延在する粒子境界のみが
発生することが保証されている。
次に、実施例として、CIS層並びにその上に形成され
る太陽電池の製造について説明する。
実施例 基板Sに対して、ソーダ石灰ガラスが使用されかつモ
リブデン電極が付けられる。そのために約1μmの厚さ
のモリブデンが噴霧される。多層構造SAのために、成分
A,BおよびCが元素Cu,InおよびSeの個別層の形において
上述の順序で供給され、その際Cuに対しては2μmol/cm
2の総量が選択され、Inに対しては2.15μmol/cm2の量が
選択されかつSeに対しては5.8μmol/cm2が選択され、こ
のことは約1μmの完成したCIS層の層厚dに対して申
し分ない。別の層厚dに対しては、供給量を相応に補正
することができる。
次に、多層構造SAを備えた基板は、黒鉛ボックス内に
おいて毎秒50℃の加熱レートによってハロゲンランプを
使用して400℃まで窒素から成る雰囲気中でかつ約800hp
aの圧力下で加熱される。約5minの熱処理時間の後、x
線回折スペクトルが実証するように、申し分ない接着性
の、多結晶の単相のCIS膜が黄銅鉱構造において生じ
た。粒径は1ないし3μmの範囲内にあり、膜は約50な
いし100Ωcmの固有抵抗を有するp導電性である。
太陽電池を完成するためにさらに、公知の方法によ
り、10nm厚のn導電性の硫化カドミニウム/酸化亜鉛−
ウィンドウ相FSが発生される。前面電極相FE、例えば1
μm厚のZnO並びに格子電極構造GEおよび場合により不
活性ないし反射防止層によって構造が完全になる。
完成した太陽電池は、415mV以上の無負荷電圧におい
て10%以上の効率、65%以上の充填係数および38mA/cm2
の短絡電流を呈する。第3図には、完成した太陽電池が
示されている。
本発明の方法は、太陽電池に対して実証されているセ
レン化カドミニウム銅の他に、別の黄銅鉱材料の製造の
ためにも極めて良好に適している。従来のプロセスに比
して、この新しい方法によって著しく低減されたクロッ
ク時間が得られ、その結果これにより殆ど連続的なコス
トの面で有利なインライン製造が実施される。
CIS層を製造するための気体相セレン化に対して、半
導体形成の工程に対する本発明の方法によって、200倍
までの加速が実現される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−231313(JP,A) 特開 平4−127483(JP,A) 特開 平4−326526(JP,A) 特開 平5−13795(JP,A) 特表 昭57−502196(JP,A) ***国特許出願公開3822073(DE, A1) 欧州特許出願公開195152(EP,A 1) G.D.Mooney et a l.,”The formation of CuInSe2 thin fi lms by rapid therm al processing”,SO LAR CELLS,1991年,vol. 30,no.1/4,p.69−73 H.Oumous et al.," Production of CuIn Se2 thin films by thermal annealing of stacked element al layers”,9th E. C.Photovoltaic Sol ar Energy Conferen ce,1989年,p.153−156 N.Kavcar et al.," Characterization o f CuInSe2 thin fil ms procuced by the rmal annealing of stacked elemental layers”,Solar Ener gy Material,1992年,p. 13−23 M.H.Badawi et a l.,”Scalable large area compatible t echnique for the p roduction of CuInS e2 based solar cel ls”,10th E.C.Photov oltaic Solar Enrgy Conference,1991年,p. 883−886CA A.Knowles et a l.,”Properties of Copper indium dise lenid thin films p roduced by thermal annealing of elem ental−−−”,20th IEEE Photovoltaic Spec ialists Conferenc e,1988年,p.1482−1486 M.Tanda et al.,”P rotoluminescence s tudy of CuInSe2 th in films prepared by the selenidatio n technique”,22nd I EEE Photovoltaic S pecialists Confere nce,1991年,p.1169−1172 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 31/04 - 31/078 H01L 21/18 - 21/208 H01L 21/34 - 21/368

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Aは銅であり、Bはインジウムまたはガリ
    ウムでありかつCは硫黄またはセレンである、形式ABC2
    の黄銅鉱半導体の作成方法であって、基板上に次のステ
    ップを実施する、即ち 成分A,BおよびCを元素の形または2元元素間化合物B2C
    3として被着することによって基板(S)上に多層構造
    (SA)を形成し、ただし成分Cは、過少に存在している
    成分Aおよび/またはBに関連して、成分Cにおける化
    学量論に正確な割合の2倍までになる過剰にあり、 前記多層構造(SA)を有する前記基板(S)を不活性ガ
    スから成るプロセス雰囲気下で350℃より高いまたはそ
    れに等しいプロセス温度(Tp)に少なくとも10℃/sの加
    熱レート(AR)で迅速に加熱し、 前記基板を、10sないし1hの時間間隔dtの間前記温度Tp
    に保持し、 ここにおいて5mmより僅かな間隔をおいて前記多層構造
    (SA)上に被覆することによって、カプセル化を行い、
    該カプセル化によって、アニールないし熱処理プロセス
    全体の期間、化学量論の正確なABC2半導体に関して形成
    されるはずの、Cの分圧より上方にある分圧が、成分C
    に対して維持されるようにする ことを特徴とする黄銅鉱半導体の製造方法。
  2. 【請求項2】前記多層構造(SA)を備えた前記基板
    (S)をカプセル化のために、閉鎖された容器(V)内
    に置く請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】黒鉛から成る容器を使用しかつ加熱(E)
    を加熱ランプによって行う 請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】成分Aを、前記多層構造(SA)の第1の層
    (1)として元素として供給する 請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】前記加熱レートARを、前記プロセス温度Tp
    が10s以下の時間の間に達するような高さに選択する 請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】前記プロセス温度Tpは、少なくとも500℃
    である 請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】前記熱処理を、1hpaと1000hpaとの間の総
    ガス圧力において実施する 請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】前記多層構造体SAに対して、前記成分A,B
    およびCを1:m:2nの比おいて析出し、ただしmは0.9な
    いし1.3に等しくかつnは1.0ないし1.8に等しい 請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
  9. 【請求項9】前記成分AおよびBを少なくとも2μmol/
    cm2の量においてかつ成分Cを少なくとも約4.8μmol/cm
    2の量において、前記基板Sに供給する 請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
  10. 【請求項10】それぞれ0%ないし25%原子パーセント
    の割合の成分Bおよび/またはCの代わりにそれぞれ、
    周期(律表)系の同じ主属の元素を使用する 請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
JP50765694A 1992-09-22 1993-09-07 基板上に黄銅鉱半導体を迅速に作成する方法 Expired - Lifetime JP3386127B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4231706.1 1992-09-22
DE4231706 1992-09-22
PCT/DE1993/000814 WO1994007269A1 (de) 1992-09-22 1993-09-07 Schnelles verfahren zur erzeugung eines chalkopyrit-halbleiters auf einem substrat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08501189A JPH08501189A (ja) 1996-02-06
JP3386127B2 true JP3386127B2 (ja) 2003-03-17

Family

ID=6468548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50765694A Expired - Lifetime JP3386127B2 (ja) 1992-09-22 1993-09-07 基板上に黄銅鉱半導体を迅速に作成する方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5578503A (ja)
EP (1) EP0662247B1 (ja)
JP (1) JP3386127B2 (ja)
DE (1) DE59309438D1 (ja)
WO (1) WO1994007269A1 (ja)

Families Citing this family (178)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4447866B4 (de) * 1994-11-16 2005-05-25 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Verfahren zur Herstellung einer Verbindungshalbleiter-Dünnschichtsolarzelle
US5918111A (en) * 1995-03-15 1999-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing chalcopyrite semiconductor thin films
JP3244408B2 (ja) * 1995-09-13 2002-01-07 松下電器産業株式会社 薄膜太陽電池及びその製造方法
DE19611996C1 (de) * 1996-03-26 1997-09-11 Siemens Solar Gmbh Solarzelle mit einer Chalkopyritabsorberschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH1079525A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 化合物半導体及びそれを用いた薄膜太陽電池
US5985691A (en) * 1997-05-16 1999-11-16 International Solar Electric Technology, Inc. Method of making compound semiconductor films and making related electronic devices
US6268014B1 (en) * 1997-10-02 2001-07-31 Chris Eberspacher Method for forming solar cell materials from particulars
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
DE19917758C2 (de) * 1999-04-10 2003-08-28 Cis Solartechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung einer CuInSe2(CIS)Solarzelle
DE19921515A1 (de) * 1999-05-10 2000-11-30 Ist Inst Fuer Solartechnologie Dünnschichtsolarzelle auf der Basis der Ia/IIIb/VIa- Verbindungshalbleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19936081A1 (de) 1999-07-30 2001-02-08 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Temperieren eines Mehrschichtkörpers, sowie ein unter Anwendung des Verfahrens hergestellter Mehrschichtkörper
AU780287B2 (en) * 1999-10-20 2005-03-10 Shell Erneuerbare Energien Gmbh Device and method for tempering several process goods
EP1277237B1 (de) 1999-10-20 2010-09-15 Saint-Gobain Glass France S.A. Vorrichtung und Verfahren zum Temperieren mindestens eines Prozessierguts
DE10006778C2 (de) * 2000-02-09 2003-09-11 Cis Solartechnik Gmbh Verfahren und Ofen zur Wärmebehandlung von flexiblen, bandförmigen CIS-Solarzellen
JP4662616B2 (ja) 2000-10-18 2011-03-30 パナソニック株式会社 太陽電池
DE10119463C2 (de) * 2001-04-12 2003-03-06 Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Chalkogenid-Halbleiterschicht des Typs ABC¶2¶ mit optischer Prozesskontrolle
WO2002084708A2 (en) * 2001-04-16 2002-10-24 Basol Bulent M Method of forming semiconductor compound film for fabrication of electronic device and film produced by same
US6593213B2 (en) 2001-09-20 2003-07-15 Heliovolt Corporation Synthesis of layers, coatings or films using electrostatic fields
US6881647B2 (en) * 2001-09-20 2005-04-19 Heliovolt Corporation Synthesis of layers, coatings or films using templates
US6736986B2 (en) 2001-09-20 2004-05-18 Heliovolt Corporation Chemical synthesis of layers, coatings or films using surfactants
US6559372B2 (en) 2001-09-20 2003-05-06 Heliovolt Corporation Photovoltaic devices and compositions for use therein
US6500733B1 (en) 2001-09-20 2002-12-31 Heliovolt Corporation Synthesis of layers, coatings or films using precursor layer exerted pressure containment
US6787012B2 (en) * 2001-09-20 2004-09-07 Helio Volt Corp Apparatus for the synthesis of layers, coatings or films
FR2839201B1 (fr) * 2002-04-29 2005-04-01 Electricite De France Procede de fabrication de semi-conducteurs en couches minces a base de composes i-iii-vi2, pour applications photovoltaiques
US6974976B2 (en) * 2002-09-30 2005-12-13 Miasole Thin-film solar cells
EP1521309A1 (de) * 2003-10-02 2005-04-06 Scheuten Glasgroep Serienverschaltung von Solarzellen mit integrierten Halbleiterkörpern, Verfahren zur Herstellung und Photovoltaikmodul mit Serienverschaltung
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
US7306823B2 (en) * 2004-09-18 2007-12-11 Nanosolar, Inc. Coated nanoparticles and quantum dots for solution-based fabrication of photovoltaic cells
US20070163639A1 (en) * 2004-02-19 2007-07-19 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of semiconductor precursor layer from microflake particles
US8846141B1 (en) 2004-02-19 2014-09-30 Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. High-throughput printing of semiconductor precursor layer from microflake particles
US7605328B2 (en) 2004-02-19 2009-10-20 Nanosolar, Inc. Photovoltaic thin-film cell produced from metallic blend using high-temperature printing
US8623448B2 (en) * 2004-02-19 2014-01-07 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of semiconductor precursor layer from chalcogenide microflake particles
US20060060237A1 (en) * 2004-09-18 2006-03-23 Nanosolar, Inc. Formation of solar cells on foil substrates
US8372734B2 (en) 2004-02-19 2013-02-12 Nanosolar, Inc High-throughput printing of semiconductor precursor layer from chalcogenide nanoflake particles
US8642455B2 (en) * 2004-02-19 2014-02-04 Matthew R. Robinson High-throughput printing of semiconductor precursor layer from nanoflake particles
US7115304B2 (en) * 2004-02-19 2006-10-03 Nanosolar, Inc. High throughput surface treatment on coiled flexible substrates
US8309163B2 (en) * 2004-02-19 2012-11-13 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of semiconductor precursor layer by use of chalcogen-containing vapor and inter-metallic material
US8329501B1 (en) 2004-02-19 2012-12-11 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of semiconductor precursor layer from inter-metallic microflake particles
US7663057B2 (en) * 2004-02-19 2010-02-16 Nanosolar, Inc. Solution-based fabrication of photovoltaic cell
US7700464B2 (en) 2004-02-19 2010-04-20 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of semiconductor precursor layer from nanoflake particles
US20070166453A1 (en) * 2004-02-19 2007-07-19 Nanosolar, Inc. High-throughput printing of chalcogen layer
US7604843B1 (en) 2005-03-16 2009-10-20 Nanosolar, Inc. Metallic dispersion
US7179678B1 (en) * 2004-08-26 2007-02-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. EBIC response enhancement in type III-VI semiconductor material on silicon
US7732229B2 (en) 2004-09-18 2010-06-08 Nanosolar, Inc. Formation of solar cells with conductive barrier layers and foil substrates
US20090032108A1 (en) * 2007-03-30 2009-02-05 Craig Leidholm Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates
KR20070064345A (ko) * 2004-09-18 2007-06-20 나노솔라, 인크. 포일 기판 상의 태양 전지의 형성
US8541048B1 (en) 2004-09-18 2013-09-24 Nanosolar, Inc. Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates
US7838868B2 (en) 2005-01-20 2010-11-23 Nanosolar, Inc. Optoelectronic architecture having compound conducting substrate
JP4664060B2 (ja) * 2004-12-21 2011-04-06 本田技研工業株式会社 カルコパイライト型太陽電池
US8927315B1 (en) 2005-01-20 2015-01-06 Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. High-throughput assembly of series interconnected solar cells
FR2886460B1 (fr) * 2005-05-25 2007-08-24 Electricite De France Sulfurisation et selenisation de couches de cigs electrodepose par recuit thermique
US20070111367A1 (en) * 2005-10-19 2007-05-17 Basol Bulent M Method and apparatus for converting precursor layers into photovoltaic absorbers
DE102005062977B3 (de) * 2005-12-28 2007-09-13 Sulfurcell Solartechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Umsetzung metallischer Vorläuferschichten zu Chalkopyritschichten von CIGSS-solarzellen
US20070160763A1 (en) 2006-01-12 2007-07-12 Stanbery Billy J Methods of making controlled segregated phase domain structures
US7767904B2 (en) * 2006-01-12 2010-08-03 Heliovolt Corporation Compositions including controlled segregated phase domain structures
US8084685B2 (en) * 2006-01-12 2011-12-27 Heliovolt Corporation Apparatus for making controlled segregated phase domain structures
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
US8372685B2 (en) * 2006-06-12 2013-02-12 Nanosolar, Inc. Bandgap grading in thin-film devices via solid group IIIA particles
US7854963B2 (en) * 2006-10-13 2010-12-21 Solopower, Inc. Method and apparatus for controlling composition profile of copper indium gallium chalcogenide layers
US20090183675A1 (en) * 2006-10-13 2009-07-23 Mustafa Pinarbasi Reactor to form solar cell absorbers
US20080175993A1 (en) * 2006-10-13 2008-07-24 Jalal Ashjaee Reel-to-reel reaction of a precursor film to form solar cell absorber
US20100139557A1 (en) * 2006-10-13 2010-06-10 Solopower, Inc. Reactor to form solar cell absorbers in roll-to-roll fashion
US8323735B2 (en) * 2006-10-13 2012-12-04 Solopower, Inc. Method and apparatus to form solar cell absorber layers with planar surface
US9103033B2 (en) * 2006-10-13 2015-08-11 Solopower Systems, Inc. Reel-to-reel reaction of precursor film to form solar cell absorber
CN101578707B (zh) * 2006-11-10 2012-08-22 索罗能源公司 用于形成太阳能电池吸收体的前驱物膜的卷对卷反应
WO2008121997A2 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 Craig Leidholm Formation of photovoltaic absorber layers on foil substrates
US8197703B2 (en) * 2007-04-25 2012-06-12 Solopower, Inc. Method and apparatus for affecting surface composition of CIGS absorbers formed by two-stage process
US8034317B2 (en) * 2007-06-18 2011-10-11 Heliovolt Corporation Assemblies of anisotropic nanoparticles
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
US7919400B2 (en) * 2007-07-10 2011-04-05 Stion Corporation Methods for doping nanostructured materials and nanostructured thin films
US8759671B2 (en) 2007-09-28 2014-06-24 Stion Corporation Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices
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
US8058092B2 (en) 2007-09-28 2011-11-15 Stion Corporation Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application
US8287942B1 (en) 2007-09-28 2012-10-16 Stion Corporation Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material
US8614396B2 (en) * 2007-09-28 2013-12-24 Stion Corporation Method and material for purifying iron disilicide for photovoltaic application
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
US20110017298A1 (en) * 2007-11-14 2011-01-27 Stion Corporation Multi-junction solar cell devices
US8779283B2 (en) * 2007-11-29 2014-07-15 General Electric Company Absorber layer for thin film photovoltaics and a solar cell made therefrom
US8323408B2 (en) * 2007-12-10 2012-12-04 Solopower, Inc. Methods and apparatus to provide group VIA materials to reactors for group IBIIIAVIA film formation
US8163090B2 (en) * 2007-12-10 2012-04-24 Solopower, Inc. Methods structures and apparatus to provide group VIA and IA materials for solar cell absorber formation
DE102008022784A1 (de) 2008-05-08 2009-11-12 Avancis Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Tempern von Gegenständen in einer Behandlungskammer
US20090301562A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Stion Corporation High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method
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
US20100226629A1 (en) * 2008-07-21 2010-09-09 Solopower, Inc. Roll-to-roll processing and tools for thin film solar cell manufacturing
US20110017257A1 (en) * 2008-08-27 2011-01-27 Stion Corporation Multi-junction solar module and method for current matching between a plurality of first photovoltaic devices and second photovoltaic devices
US20100051090A1 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 Stion Corporation Four terminal multi-junction thin film photovoltaic device and method
US7855089B2 (en) 2008-09-10 2010-12-21 Stion Corporation Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials
US8008112B1 (en) 2008-09-29 2011-08-30 Stion Corporation Bulk chloride species 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
US8026122B1 (en) 2008-09-29 2011-09-27 Stion Corporation Metal 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
US8236597B1 (en) 2008-09-29 2012-08-07 Stion Corporation Bulk metal 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
US8501521B1 (en) 2008-09-29 2013-08-06 Stion Corporation Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8569613B1 (en) 2008-09-29 2013-10-29 Stion Corporation Multi-terminal photovoltaic module including independent cells and related system
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
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
US7863074B2 (en) 2008-09-30 2011-01-04 Stion Corporation Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells
US8232134B2 (en) 2008-09-30 2012-07-31 Stion Corporation Rapid thermal method and device for thin film tandem cell
US7947524B2 (en) 2008-09-30 2011-05-24 Stion Corporation Humidity control and method for 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
US20100078059A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Stion Corporation Method and structure for thin film tandem photovoltaic cell
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
US8003430B1 (en) 2008-10-06 2011-08-23 Stion Corporation Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8435826B1 (en) 2008-10-06 2013-05-07 Stion Corporation Bulk 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
US20100282167A1 (en) * 2008-12-18 2010-11-11 Veeco Instruments Inc. Linear Deposition Source
US20100159132A1 (en) * 2008-12-18 2010-06-24 Veeco Instruments, Inc. Linear Deposition Source
WO2011065999A1 (en) * 2008-12-18 2011-06-03 Veeco Instruments Inc. Linear deposition source
WO2010090740A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-12 Heliovolt Corporation Method of forming an indium-containing transparent conductive oxide film, metal targets used in the method and photovoltaic devices utilizing said films
IT1392995B1 (it) * 2009-02-12 2012-04-02 St Microelectronics Srl Pannello solare con due moduli fotovoltaici multicellulari monolitici di diversa tecnologia
DE102009012200A1 (de) 2009-03-11 2010-09-16 Centrotherm Photovoltaics Ag Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung metallischer Precursorschichten in halbleitende Schichten mit Chalkogenquelle
DE102009011695A1 (de) 2009-03-09 2010-09-16 Centrotherm Photovoltaics Ag Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung metallischer Precursorschichten in halbleitende Schichten
TWI509107B (zh) 2009-03-06 2015-11-21 Centrotherm Photovoltaics Ag 利用氧族元素源將金屬先驅物薄膜熱轉變成半導體薄膜之方法及裝置
DE102009011496A1 (de) 2009-03-06 2010-09-16 Centrotherm Photovoltaics Ag Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung metallischer Precursorschichten in halbleitende Schichten mit Chalkogenrückgewinnung
US8563850B2 (en) * 2009-03-16 2013-10-22 Stion Corporation Tandem photovoltaic cell and method using three glass substrate configuration
US8134069B2 (en) 2009-04-13 2012-03-13 Miasole Method and apparatus for controllable sodium delivery for thin film photovoltaic materials
DE102009050987B3 (de) * 2009-05-12 2010-10-07 Schott Ag Dünnschichtsolarzelle und Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle
DE102009050988B3 (de) * 2009-05-12 2010-11-04 Schott Ag Dünnschichtsolarzelle
US8247243B2 (en) 2009-05-22 2012-08-21 Nanosolar, Inc. Solar cell interconnection
AU2010202792B2 (en) * 2009-06-05 2012-10-04 Heliovolt Corporation Process for synthesizing a thin film or composition layer via non-contact pressure containment
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
US8398772B1 (en) 2009-08-18 2013-03-19 Stion Corporation Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity
US7923628B2 (en) * 2009-09-09 2011-04-12 International Business Machines Corporation Method of controlling the composition of a photovoltaic thin film
CN102024875A (zh) * 2009-09-11 2011-04-20 思阳公司 用于薄膜叠层式电池的器件以及快速热处理方法
CN102548919B (zh) 2009-09-25 2015-04-29 肖特股份有限公司 具有高耐热性和低加工温度的铝硅酸盐玻璃
US8809096B1 (en) 2009-10-22 2014-08-19 Stion Corporation Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials
US8440498B2 (en) 2009-10-28 2013-05-14 Nanosolar, Inc. Thin-film devices formed from solid particles
US8153469B2 (en) * 2009-12-07 2012-04-10 Solopower, Inc. Reaction methods to form group IBIIIAVIA thin film solar cell absorbers
US20110162696A1 (en) * 2010-01-05 2011-07-07 Miasole Photovoltaic materials with controllable zinc and sodium content and method of making thereof
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
DE102010006331A1 (de) 2010-01-29 2011-08-04 Schott Ag, 55122 Aluminosilikatgläser mit hoher thermischer Beständigkeit, niedriger Verarbeitungstemperatur und hoher Kristallisationsbeständigkeit
US8021641B2 (en) * 2010-02-04 2011-09-20 Alliance For Sustainable Energy, Llc Methods of making copper selenium precursor compositions with a targeted copper selenide content and precursor compositions and thin films resulting therefrom
DE102010008084A1 (de) 2010-02-15 2011-08-18 Leybold Optics GmbH, 63755 Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Substraten
JP2011171605A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Sumitomo Metal Mining Co Ltd カルコパイライト膜の製造方法
US9096930B2 (en) 2010-03-29 2015-08-04 Stion Corporation Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices
JP2013529378A (ja) * 2010-04-19 2013-07-18 韓国生産技術研究院 太陽電池の製造方法
DE102010018595A1 (de) 2010-04-27 2011-10-27 Centrothem Photovoltaics Ag Verfahren zur Herstellung einer Verbindungshalbleiterschicht
WO2011146115A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Heliovolt Corporation Liquid precursor for deposition of copper selenide and method of preparing the same
DE102010023366B4 (de) 2010-06-10 2017-09-21 Schott Ag Verwendung von Gläsern für Photovoltaik-Anwendungen
US8461061B2 (en) 2010-07-23 2013-06-11 Stion Corporation Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment
WO2012023973A2 (en) 2010-08-16 2012-02-23 Heliovolt Corporation Liquid precursor for deposition of indium selenide and method of preparing the same
ES2823765T3 (es) 2010-08-27 2021-05-10 Cnbm Bengbu Design & Res Institute For Glass Industry Co Ltd Dispositivo y procedimiento para el tratamiento térmico de varios cuerpos de varias capas
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
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
NL2007658C2 (nl) 2011-10-26 2013-05-01 Smit Ovens Bv Inrichting voor het verhitten van een substraat.
US10043921B1 (en) 2011-12-21 2018-08-07 Beijing Apollo Ding Rong Solar Technology Co., Ltd. Photovoltaic cell with high efficiency cigs absorber layer with low minority carrier lifetime and method of making thereof
FR2985607B1 (fr) 2012-01-11 2018-01-26 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede pour realiser un module photovoltaique avec deux etapes de gravure p1 et p3 et module photovoltaique correspondant.
FR2985606B1 (fr) 2012-01-11 2014-03-14 Commissariat Energie Atomique Procede pour realiser un module photovoltaique avec deux etapes de gravure p2 et p3 et module photovoltaique correspondant.
KR101680950B1 (ko) 2012-02-16 2016-11-29 쌩-고벵 글래스 프랑스 코팅된 기판을 처리하기 위한 처리 박스, 장치 및 방법
FR2989223B1 (fr) 2012-04-06 2014-12-26 Commissariat Energie Atomique Procede pour realiser un module photovoltaique avec une etape de gravure p3 et une eventuelle etape p1.
FR2989224B1 (fr) 2012-04-06 2014-12-26 Commissariat Energie Atomique Procede pour realiser un module photovoltaique avec une etape de gravure p3 et une eventuelle etape p2.
US9105797B2 (en) 2012-05-31 2015-08-11 Alliance For Sustainable Energy, Llc Liquid precursor inks for deposition of In—Se, Ga—Se and In—Ga—Se
US20150165475A1 (en) 2012-07-09 2015-06-18 Saint-Gobain Glass France Process box, assembly, and method for processing a coated substrate
CN104937706B (zh) 2012-07-09 2019-02-26 蚌埠玻璃工业设计研究院 用于处理衬底的设备和方法
CN104919580B (zh) 2012-07-09 2017-09-29 法国圣戈班玻璃厂 用于对物体进行热处理的装置和方法
ES2858471T3 (es) * 2012-07-19 2021-09-30 Cnbm Bengbu Design & Res Institute For Glass Industry Co Ltd Prevención de deformación de vidrio en procedimientos térmicos
NL2010809C2 (nl) 2013-05-16 2014-11-24 Smit Ovens Bv Inrichting en werkwijze voor het aanbrengen van een materiaal op een substraat.
DE102013209983A1 (de) 2013-05-28 2014-12-18 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle und einer Verbindungshalbleiterschicht hierfür
TWI617684B (zh) * 2016-10-07 2018-03-11 國家中山科學研究院 Integrated fast selenium vulcanization process equipment
EP3690962A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-05 (CNBM) Bengbu Design & Research Institute for Glass Industry Co., Ltd. Anordnung, vorrichtung und verfahren zum wärmebehandeln eines mehrschichtkörpers

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822073A1 (de) 1988-06-30 1990-01-04 Bloss Werner Heinz Prof Dr Ing Verfahren zur herstellung von verbindungshalbleiter-duennschichten

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4335266A (en) * 1980-12-31 1982-06-15 The Boeing Company Methods for forming thin-film heterojunction solar cells from I-III-VI.sub.2
DE3586847T2 (de) * 1985-03-22 1993-05-19 Siemens Solar Ind Lp Herstellungsverfahren eines zusammengesetzten halbleiters.
US5045409A (en) * 1987-11-27 1991-09-03 Atlantic Richfield Company Process for making thin film solar cell
EP0318315B1 (en) * 1987-11-27 1994-02-02 Siemens Solar Industries L.P. Process for making thin film solar cell

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822073A1 (de) 1988-06-30 1990-01-04 Bloss Werner Heinz Prof Dr Ing Verfahren zur herstellung von verbindungshalbleiter-duennschichten

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.Knowles et al.,"Properties of Copper indium diselenid thin films produced by thermal annealing of elemental−−−",20th IEEE Photovoltaic Specialists Conference,1988年,p.1482−1486
G.D.Mooney et al.,"The formation of CuInSe2 thin films by rapid therm al processing",SOLAR CELLS,1991年,vol.30,no.1/4,p.69−73
H.Oumous et al.,"Production of CuInSe2 thin films by thermal annealing of stacked elemental layers",9th E.C.Photovoltaic Solar Energy Conference,1989年,p.153−156
M.H.Badawi et al.,"Scalable large area compatible technique for the production of CuInSe2 based solar cells",10th E.C.Photovoltaic Solar Enrgy Conference,1991年,p.883−886CA
M.Tanda et al.,"Protoluminescence study of CuInSe2 thin films prepared by the selenidation technique",22nd IEEE Photovoltaic Specialists Conference,1991年,p.1169−1172
N.Kavcar et al.,"Characterization of CuInSe2 thin films procuced by thermal annealing of stacked elemental layers",Solar Energy Material,1992年,p.13−23

Also Published As

Publication number Publication date
US5578503A (en) 1996-11-26
EP0662247A1 (de) 1995-07-12
WO1994007269A1 (de) 1994-03-31
DE59309438D1 (de) 1999-04-15
JPH08501189A (ja) 1996-02-06
EP0662247B1 (de) 1999-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3386127B2 (ja) 基板上に黄銅鉱半導体を迅速に作成する方法
JP3513154B2 (ja) カルコパイライト吸収層を有する太陽電池
US5626688A (en) Solar cell with chalcopyrite absorber layer
US9881774B2 (en) Copper indium gallium selenide (CIGS) thin films with composition controlled by co-sputtering
US5674555A (en) Process for preparing group Ib-IIIa-VIa semiconducting films
US5028274A (en) Group I-III-VI2 semiconductor films for solar cell application
US8097305B2 (en) Method for producing a thin-film chalcopyrite compound
US6518086B2 (en) Processing approach towards the formation of thin-film Cu(In,Ga)Se2
US8425739B1 (en) In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials
US4523051A (en) Thin films of mixed metal compounds
EP2548217B1 (en) Photoelectronically active, chalcogen-based thin film structures incorporating tie layers
US9087954B2 (en) Method for producing the pentanary compound semiconductor CZTSSe, and thin-film solar cell
US20060219288A1 (en) Process and photovoltaic device using an akali-containing layer
Basol et al. Deposition of CuInSe/sub 2/films by a two-stage process utilizing E-beam evaporation
JPS59108371A (ja) 太陽電池
US8779283B2 (en) Absorber layer for thin film photovoltaics and a solar cell made therefrom
Basol et al. CuInSe2 films and solar cells obtained by selenization of evaporated Cu‐In layers
JP2719039B2 (ja) CuInSe▲下2▼系化合物薄膜の形成方法
KR101388458B1 (ko) 급속 열처리 공정을 사용한 cigs 박막의 제조방법
JP3431318B2 (ja) カルコパイライト構造半導体薄膜の製造方法
JPH07216533A (ja) カルコパイライト構造半導体薄膜の製造方法
JPH11284209A (ja) カルコパイライト構造化合物半導体薄膜の製造方法及びそれを有する太陽電池の製造方法
EP2221876A1 (en) Absorber layer for thin film photovoltaic cells and a solar cell made therefrom
AU2009200640B2 (en) Absorber layer for thin film photovoltaics and a solar cell made therefrom
JPH08195501A (ja) Ib−IIIb−VIb族化合物半導体

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080110

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080110

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110

Year of fee payment: 10