JPS63285974A - ＣｕＩｎＳｅ↓２薄膜の形成方法 - Google Patents
ＣｕＩｎＳｅ↓２薄膜の形成方法Info
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- JPS63285974A JPS63285974A JP62120890A JP12089087A JPS63285974A JP S63285974 A JPS63285974 A JP S63285974A JP 62120890 A JP62120890 A JP 62120890A JP 12089087 A JP12089087 A JP 12089087A JP S63285974 A JPS63285974 A JP S63285974A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L31/00—Semiconductor 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、太陽電池の光吸収母体として高効率化が期待
されるＣｕＩｎＳｅｚ薄膜の形成方法に関する。
されるＣｕＩｎＳｅｚ薄膜の形成方法に関する。
ＣｕｌｎＳｅｇは光学バンドギャップが約１ｅＶであり
、従来の太陽電池に用いられている７モルファ、スシリ
コンの１．７ｅＶに比べて小さく、太陽光スペクトルの
長波長領域までカバーできること、および直接遷移ギャ
ップであり、その光吸収係数は現在までに知られている
半導体の中で大きく、大きな充電流密度が得られるなど
、太陽電池用材料などとして注目を集めている。この材
料を太陽電池などの半導体装置に用いるためには、その
薄膜化が重要燻課題である。ｙｌ膜の形成法としては目
下のところ二元法や三元法の真空蒸着法が検°討されて
いる。
、従来の太陽電池に用いられている７モルファ、スシリ
コンの１．７ｅＶに比べて小さく、太陽光スペクトルの
長波長領域までカバーできること、および直接遷移ギャ
ップであり、その光吸収係数は現在までに知られている
半導体の中で大きく、大きな充電流密度が得られるなど
、太陽電池用材料などとして注目を集めている。この材
料を太陽電池などの半導体装置に用いるためには、その
薄膜化が重要燻課題である。ｙｌ膜の形成法としては目
下のところ二元法や三元法の真空蒸着法が検°討されて
いる。
しかし、真空蒸着法によってＣｕ１ｎＳｅｌ薄膜を形成
することは、真空装置を用いる必要があるなど製法が複
雑で製作コストが高（なること、さらにこの方法では大
面積化が困難である等の問題をかかえている。
することは、真空装置を用いる必要があるなど製法が複
雑で製作コストが高（なること、さらにこの方法では大
面積化が困難である等の問題をかかえている。
本発明の目的は、上記の問題にかんがみ、低い製作コス
トで容易に大面積化が可能であり、しかも膜質の良好な
Ｃｕ１ｎＳｓｌ薄膜の形成方法を提供することにある。
トで容易に大面積化が可能であり、しかも膜質の良好な
Ｃｕ１ｎＳｓｌ薄膜の形成方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の方法は、単結晶
Ｃｕ１ｎＳｅｚを粉砕して得られた粉末を含有するペー
ストを用いて基板上にスクリーン印刷し、焼結するもの
とする。
Ｃｕ１ｎＳｅｚを粉砕して得られた粉末を含有するペー
ストを用いて基板上にスクリーン印刷し、焼結するもの
とする。
単結晶を出発原料とすることから良質で均質なＣｕＩｎ
５ｅｔ粉末が得られ、それを含むペーストの印刷、焼成
によって大面積のＣｕＩｎＳｅ２ Ｔ’４膜も容易に形
成でき、高価な装置や複雑な工程を必要としないので低
コスト化が可能である。
５ｅｔ粉末が得られ、それを含むペーストの印刷、焼成
によって大面積のＣｕＩｎＳｅ２ Ｔ’４膜も容易に形
成でき、高価な装置や複雑な工程を必要としないので低
コスト化が可能である。
第１図は本発明の一実施例の工程図で、先ず９９．９９
％以上の純度をもつＣｕ、 Ｉｎ、 Ｓｅの各々をＣｕ
ＩｎＳｅ２の組成比の割合に計量して石英アンプル中に
真空封入し、これを加熱炉に入れて第２図に示した温度
プログラムで溶融法による結晶成長を行う、冷却後、石
英アンプルを破壊してＣｕｌｎＳｅｇ単結晶インゴット
を取り出す、この場合、ｎ型ＣｕＩｎＳｅ２にするには
化学量論比に対してＩｎを１．０２倍とし、ｐ型Ｃｕ１
ｎＳｅ、にするにはＳｅを１．０２倍とすることでｐお
よびｎ型の導電体とすることができる。このようにして
得られたＣｕＩｎＳｅ、単結晶インゴットを、アルミナ
製の容器および棒およびアルミナ製のボールミルなどを
用いて粉砕し、粒径が５μ以下の粉末を作製する。この
粉末にＣｕｃｌｇ。
％以上の純度をもつＣｕ、 Ｉｎ、 Ｓｅの各々をＣｕ
ＩｎＳｅ２の組成比の割合に計量して石英アンプル中に
真空封入し、これを加熱炉に入れて第２図に示した温度
プログラムで溶融法による結晶成長を行う、冷却後、石
英アンプルを破壊してＣｕｌｎＳｅｇ単結晶インゴット
を取り出す、この場合、ｎ型ＣｕＩｎＳｅ２にするには
化学量論比に対してＩｎを１．０２倍とし、ｐ型Ｃｕ１
ｎＳｅ、にするにはＳｅを１．０２倍とすることでｐお
よびｎ型の導電体とすることができる。このようにして
得られたＣｕＩｎＳｅ、単結晶インゴットを、アルミナ
製の容器および棒およびアルミナ製のボールミルなどを
用いて粉砕し、粒径が５μ以下の粉末を作製する。この
粉末にＣｕｃｌｇ。
ＩｎＣＪｇ＋プロピレングリコールを重量比で６８１：
１：１の割合で混合し練ることによってペースト状にす
る。このペーストを、５０μメツシユのスクリーン上に
のせ、スキージを用いて基板上に印刷する。この一般的
なスクリーン印刷技術により３０μ程度の塗膜を形成す
る０次にこの塗膜を空気中１００℃で３０分間予備加熱
する。その後、Ｎ８雰囲気中で７００℃、６０分の焼結
を行う、これらの加熱工程によって、ＣｕＩｎＳｅ２以
外の物質は蒸発すると同時にＣｕＩｎＳｅ２粉末は相互
に部分的に溶融、焼結され、ＣｕｌｎＳｅｇが得られる
。この場合の膜厚は、初期の塗膜の膜厚の５０％程度に
減少する。
１：１の割合で混合し練ることによってペースト状にす
る。このペーストを、５０μメツシユのスクリーン上に
のせ、スキージを用いて基板上に印刷する。この一般的
なスクリーン印刷技術により３０μ程度の塗膜を形成す
る０次にこの塗膜を空気中１００℃で３０分間予備加熱
する。その後、Ｎ８雰囲気中で７００℃、６０分の焼結
を行う、これらの加熱工程によって、ＣｕＩｎＳｅ２以
外の物質は蒸発すると同時にＣｕＩｎＳｅ２粉末は相互
に部分的に溶融、焼結され、ＣｕｌｎＳｅｇが得られる
。この場合の膜厚は、初期の塗膜の膜厚の５０％程度に
減少する。
このようにして得られた膜の熱起電力法で求めた導電型
は単結晶の導電型と同じであった。ｎ型の場合、４探針
法で求めた比抵抗は０．５Ω・備、インピーダンス法で
求めたキャリア密度は６×１０”３−”であり、これら
の値から計量される移動度は２０ｄ Ｖ −’ ｓ−’
であった。また、ｐ型の場合は同様にして比抵抗３５Ω
・国、キャリア密度４．４×ＩＱＩ？ｃｎ−”、移動度
０．４ａｊＶ−’ｓ−’（７）値が得られ、いずれもＣ
ｕ１ｎＳａｌ薄膜としてはかなり良質な特性であること
がわかる。
は単結晶の導電型と同じであった。ｎ型の場合、４探針
法で求めた比抵抗は０．５Ω・備、インピーダンス法で
求めたキャリア密度は６×１０”３−”であり、これら
の値から計量される移動度は２０ｄ Ｖ −’ ｓ−’
であった。また、ｐ型の場合は同様にして比抵抗３５Ω
・国、キャリア密度４．４×ＩＱＩ？ｃｎ−”、移動度
０．４ａｊＶ−’ｓ−’（７）値が得られ、いずれもＣ
ｕ１ｎＳａｌ薄膜としてはかなり良質な特性であること
がわかる。
単結晶を粉砕して作製する粉末の粒度は形成する薄膜の
厚さによって異なるが、少なくとも膜厚の１／３以下で
あることが望ましく、粗い粉末を用いると移動度が低下
する。
厚さによって異なるが、少なくとも膜厚の１／３以下で
あることが望ましく、粗い粉末を用いると移動度が低下
する。
本発明によれば、Ｃｕ１ｎＳｅ、薄膜を、真空蒸着法を
用いないで、単結晶Ｃｕ１ｎＳｅｌを粉砕して得た粉末
を含有させたペーストのスクリーン印刷、焼結によって
形成したので、焼結される粒子の特性が単結晶の特性を
反映すると同時に均一であるため、焼結後のｆｌ膜にお
いて良質の膜特性が得られる。
用いないで、単結晶Ｃｕ１ｎＳｅｌを粉砕して得た粉末
を含有させたペーストのスクリーン印刷、焼結によって
形成したので、焼結される粒子の特性が単結晶の特性を
反映すると同時に均一であるため、焼結後のｆｌ膜にお
いて良質の膜特性が得られる。
従って、このＣｕ１ｎＳｅｌ薄膜を太陽電池の光吸収母
体の材料として用いる場合、低コストで変換効率の高い
太陽電池を実現することができる。
体の材料として用いる場合、低コストで変換効率の高い
太陽電池を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例の工程図、第２図はその工程
中の単結晶成長の温度プログラム図であ梁 １ 図
中の単結晶成長の温度プログラム図であ梁 １ 図
Claims (1)
- １）単結晶ＣｕＩｎＳｅ＿２を粉砕して得られた粉末を
含有するペーストを用いて基板上にスクリーン印刷し、
焼結することを特徴とするＣｕＩｎＳｅ＿２薄膜の形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120890A JPS63285974A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | ＣｕＩｎＳｅ↓２薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62120890A JPS63285974A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | ＣｕＩｎＳｅ↓２薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285974A true JPS63285974A (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=14797517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62120890A Pending JPS63285974A (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | ＣｕＩｎＳｅ↓２薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63285974A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4940604A (en) * | 1987-09-04 | 1990-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for production of copper indium diselenide |
| EP0881695A2 (en) * | 1997-05-16 | 1998-12-02 | International Solar Electric Technology, Inc. | A method of making group IB-IIIA-VIA compund semiconductor films and method of fabricating a photovoltaic device |
| JP2005524244A (ja) * | 2002-04-29 | 2005-08-11 | エレクトリシテ ド フランス セルビス ナショナル | Ｉ−ｉｉｉ−ｖｉ２化合物を基礎とする光起電性用途向け薄膜半導体の製造方法 |
| WO2010087484A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | 学校法人龍谷大学 | 化合物半導体薄膜の製造方法、太陽電池および化合物半導体薄膜製造用塗布剤 |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP62120890A patent/JPS63285974A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4940604A (en) * | 1987-09-04 | 1990-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for production of copper indium diselenide |
| EP0881695A2 (en) * | 1997-05-16 | 1998-12-02 | International Solar Electric Technology, Inc. | A method of making group IB-IIIA-VIA compund semiconductor films and method of fabricating a photovoltaic device |
| EP0881695A3 (en) * | 1997-05-16 | 1999-04-21 | International Solar Electric Technology, Inc. | A method of making group IB-IIIA-VIA compound semiconductor films and method of fabricating a photovoltaic device |
| US5985691A (en) * | 1997-05-16 | 1999-11-16 | International Solar Electric Technology, Inc. | Method of making compound semiconductor films and making related electronic devices |
| JP2005524244A (ja) * | 2002-04-29 | 2005-08-11 | エレクトリシテ ド フランス セルビス ナショナル | Ｉ−ｉｉｉ−ｖｉ２化合物を基礎とする光起電性用途向け薄膜半導体の製造方法 |
| WO2010087484A1 (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | 学校法人龍谷大学 | 化合物半導体薄膜の製造方法、太陽電池および化合物半導体薄膜製造用塗布剤 |
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