TWI427814B - 太陽能電池的製造方法 - Google Patents
太陽能電池的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI427814B TWI427814B TW099134854A TW99134854A TWI427814B TW I427814 B TWI427814 B TW I427814B TW 099134854 A TW099134854 A TW 099134854A TW 99134854 A TW99134854 A TW 99134854A TW I427814 B TWI427814 B TW I427814B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- film
- target
- substrate
- solar cell
- sulfide
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 68
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 61
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 39
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 38
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 18
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001786 chalcogen compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 8
- GKCNVZWZCYIBPR-UHFFFAOYSA-N sulfanylideneindium Chemical compound [In]=S GKCNVZWZCYIBPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 2
- XEIPQVVAVOUIOP-UHFFFAOYSA-N [Au]=S Chemical compound [Au]=S XEIPQVVAVOUIOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N aluminium sulfide Chemical compound [Al+3].[Al+3].[S-2].[S-2].[S-2] COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 claims description 2
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical compound [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 119
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 41
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- YNLHHZNOLUDEKQ-UHFFFAOYSA-N copper;selanylidenegallium Chemical compound [Cu].[Se]=[Ga] YNLHHZNOLUDEKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910015369 AuTe Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 229910018565 CuAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002531 CuTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005543 GaSe Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000252067 Megalops atlanticus Species 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 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
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AKUCEXGLFUSJCD-UHFFFAOYSA-N indium(3+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Se-2].[Se-2].[In+3].[In+3] AKUCEXGLFUSJCD-UHFFFAOYSA-N 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
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N selane Chemical compound [SeH2] SPVXKVOXSXTJOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000058 selane Inorganic materials 0.000 description 1
- IRPLSAGFWHCJIQ-UHFFFAOYSA-N selanylidenecopper Chemical compound [Se]=[Cu] IRPLSAGFWHCJIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- -1 zinc chalcogenide compound Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0623—Sulfides, selenides or tellurides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L31/0264—Inorganic materials
- H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
- H01L31/0322—Inorganic 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L31/04—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
本發明係有關於一種太陽能電池的製造方法，特別係有關於一種太陽能電池的硫屬化合物吸收物的形成方法。
太陽能，或是將太陽光轉變成為電能，如果具有高效率、便宜和安全等特點，則可較其他形式之產生能源方式具競爭力。雖然薄膜太陽能電池製程係結合低製造成本和較高的效率，但是仍然需要有毒和危險的材料和製程。
一般係利用吸收光子的方式使太陽能電池運作，上述光子可使電子從價帶激發至傳導帶。當連接至一電路時，在傳導帶中的電子流動以驅動一電流。薄膜太陽能電池係使用表現出直接帶隙(direct bandgap)的吸收層，且可允許電池僅具有數毫米(mm)的厚度。在許多薄膜太陽能電池中，光子或光吸收係包括每一個第I族(銅、銀、金)、第III族(鋁、鎵、銦)和第VI族(硫、硒、碲)的元素。在一些例子中，Sn或Zn可取代第III族的元素。在這種太陽能電池中，I-III-VI2半導體材料為銅銦鎵硒(二倍硒)(以下簡稱CIGS)。上述材料為銅銦硒(通常縮寫為CIS)和銅鎵硒的固態溶液，其化學方程式為CuInxGa(1-x)Se2，其中x值可從1(純銅銦硒)變化至0(純銅鎵硒)。上述半導體材料為四面體配位鍵結半導體，且具有硫屬化合物結晶結構，且帶隙可隨x值連續變化，可從約1.0eV(銅銦硒)至約1.7 eV(銅鎵硒)。
含硫的CIGS薄膜也為習知的CIGSS，其已顯示改善的太陽能電池效率。CIGSS半導體材料具有寬於CIGS的直接帶隙。CIGSS半導體材料的帶隙係介於約1.0eV至約2.5eV之間，其太陽能輻射範圍優於CIGS薄膜，且允許太陽能輻射吸收的最佳效果。小面積之太陽能電池已被報導出具有高達19.5%的變換效率。在一例子中，利用在硫化氫氣體中退火以硫化CIGSS的表面。因為硫化氫氣體有劇毒且因此產生製程問題，其他的硫化製程需要使CIGS薄膜中的硫或硫化物(In2
S3
)蒸發。形成CIGS薄膜後，係利用在極高溫度下加熱在坩堝爐中的少量硫或硫化物的方式進行上述蒸發步驟。當不使用硫化氫(H2
S)之較安全的蒸發製程仍不適用於經濟之量產製程時，有需要一種之太陽能電池的製造方法，以滿足上述需求且克服習知技術的缺點。
有鑑於此，本發明一實施例係提供一種太陽能電池的製造方法。上述太陽能電池的製造方法包括提供一基板；利用濺鍍一第一靶材，於上述基板上形成一第一薄膜；於上述基板上形成一第二薄膜，形成上述第二薄膜包括於上述第一薄膜上方濺鍍一第二靶材，其中上述第二靶材包括硫或一硫化物；以及利用施加能量至上述基板，從上述第一和第二薄膜形成硫屬化合物太陽能吸收物，其中上述硫屬化合物太陽能吸收物包括第I族的至少一個元素和第VI族的至少二個元素。
本發明另一實施例係提供一種太陽能電池的製造方法。上述太陽能電池的製造方法包括提供一鉬塗佈玻璃基板；利用濺鍍一第一靶材，於上述基板上形成一第一薄膜；於上述基板上形成一第二薄膜，形成上述第二薄膜包括於上述第一薄膜上方濺鍍一第二靶材，其中上述第二靶材包括硫或硫化銦；以及對上述基板退火，其中形成上述第一薄膜、形成上述第二薄膜和施加能量的上述些步驟不包括使用含硫氣體或含硫化物氣體。
以下以各實施例詳細說明並伴隨著圖式說明之範例，做為本發明之參考依據。在圖式或說明書描述中，相似或相同之部分皆使用相同之圖號。且在圖式中，實施例之形狀或是厚度可擴大，並以簡化或是方便標示。再者，圖式中各元件之部分將以分別描述說明之，值得注意的是，圖中未繪示或描述之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知的形式。
在本發明一實施例中，本發明係有關於具有硫化硫屬化合物(sulfurized chalcogenide)半導體吸收物之太陽能電池的製造方法。可利用濺鍍位於一塊狀層上的一含硫靶材，上述塊狀層係先濺鍍於一基板上。在一些實施例中，係依序進行濺鍍－在濺鍍含硫靶材之前，先利用濺鍍法形成上述塊狀層。在其他實施例中，係部分同時進行濺鍍－先利用濺鍍法形成一部分上述塊狀層，且於濺鍍形成剩餘的上述塊狀層的同時開始濺鍍含硫靶材。在本發明一實施例中，係對上述基板施加熱或其他能量以促進在表面硫的擴散。因此製造的上述吸收物在表面具有最高的硫濃度梯度。
在本發明實施例之太陽能電池的製造方法的特點係具有可用於量產的製程。習知的硫化方法需要於一氣體或蒸氣環境下加熱一塊狀硫屬化合物(chalcogenide)材料薄膜。一實施例係包括於一硫化氫氣體環境下加熱上述塊狀硫屬化合物(chalcogenide)材料薄膜。其他實施例係包括於退火前在一腔體中蒸發少量的硫或硫化物且使蒸氣凝結於上述薄膜上。這些製程需要非常高的溫度且可能難以控制。這些製程不容易標準化且不夠安全而能量產。另一方面，用於半導體製程的濺鍍製程係用以形成不同的金屬和介電層。利用本發明實施例揭露的濺鍍製程硫化上述薄膜表面可以避免使用可能有毒且較濺鍍製程難以控制之上述含硫氣體環境。
第1~3圖為依據本發明不同實施例之太陽能電池的製造方法的流程圖。請參考第1圖，方法11包括提供一基板(步驟13)。選擇性以鉬塗佈上述基板(步驟14)。利用濺鍍一第一靶材，於上述基板上形成一第一薄膜(步驟15)。利用濺鍍一第二靶材，於上述基板上形成一第二薄膜(步驟17)。以及對上述基板施加能量以促進擴散(步驟19)。上述基板可為任何形成太陽能電池的常用基板。在一實施例中，可使用玻璃或矽基板。也可使用蘇打石灰玻璃基板(soda-lime glass substrate)，原因為形成於其上上的薄膜係表現出較高的導電率，且太陽能電池係具有增加的開路電壓(open circuit voltage)和填充因子(fill factor)。可將上述基板塗佈一鉬層或塗佈例如W、Mo(已重覆)、Cr、Ta、Nb、V、Ti、Mn之其他常用的背接觸層。可使用包括物理氣相沉積法，或用適當前驅材料之直流電(DC)和射頻(RF)磁控濺鍍法等不同的常用方法塗佈背接觸層。
在步驟14中塗佈上述基板之後，在步驟15中利用濺鍍一第一靶材，於上述基板上形成一第一薄膜。上述第一靶材係包括硫屬化合物(chalcogenide)材料薄膜的至少二個元素，上述硫屬化合物(chalcogenide)材料薄膜係擇自上述第I、III和VI族的元素。在第二濺鍍步驟17中，係同時濺鍍硫屬化合物(chalcogenide)材料薄膜的剩餘元素與硫以形成第二薄膜。第二(濺鍍)靶材可包括第一靶材的元素。在一實施例中，第一靶材和第二靶材係一起沉積銅、銦、鎵、硒和硫，以形成含硫的銅銦鎵硒(CIGSS)化合物薄膜，其中利用第一濺鍍步驟沉積單一層，且利用第二濺鍍步驟沉積單一層。僅於第二靶材中包括硫，且因此硫僅存在於化合物薄膜的第二薄膜或頂層中。第一濺鍍步驟係沉積化合物薄膜的塊狀物。第二薄膜的厚度為第一薄膜的厚度的5%至50%之間。在一實施例中，第二薄膜的厚度為第一薄膜的厚度的25%。
可使用適當靶材的任何常用濺鍍方式。通常於一反應腔體中且鄰近一靶材處產生一電漿。濺鍍氣體可為氬氣或其他常用的濺鍍氣體。可使用不同的氣體形成第一薄膜和第二薄膜。也可使用不同的其他製程條件沉積第一薄膜和第二薄膜，上述其他製程條件可包括基板溫度、工作壓力、濺鍍能量、基板自我偏壓或靶材與基板的相對位置。
在濺鍍製程期間，衝擊靶材的電漿粒子(離子和原子)會導致靶材的原子與塊狀靶材脫離。這些原子會沉積於基板上。可使用直流電(DC)產生器、射頻(RF)產生器微波或離子束產生電漿。也可使用遙控方式產生電漿。常用半導體製程中的不同濺鍍製程在此不做詳細描述。除濺鍍第一靶材之外，還可於製程腔體中導入一反應氣體或一前驅氣體，以於基板上反應或共同沉積濺鍍材料。
可使用不同的靶材沉積第一薄膜。第一靶材可為二元、三元或四元靶材。二元靶材可包括具有CuSe、CuTe、CuGa、CuIn、CuAl、AgSe、AgTe、AgGa、AgIn、AgAl、AuSe、AuTe、AuGa、AuIn、AuAl、InSe、GaSe或AlSe的靶材。在一實施例中，二元靶材可為CuSe、CuGa或CuIn。需注意的是上述靶材僅為顯示元素成分但不顯示化合物的特定比例。舉例來說，CuSe靶材可為一混合合金、化學方程式為Cu2
Se的硒化銅或者為銅金屬和Cu2
Se或另一硒銅化合物的混合物。在一實施例中，二元靶材可包括第I族的一個元素和第III和VI族的一個元素。在一些實施例中，Sn或Zn可取代第III族的元素。
三元靶材可包括具有CuInSe、CuInTe、CuInGa、CuAlGa、CuZnSn、CuAlIn、CuGaSe、CuGaTe、CuAlSe、AgInSe、AgInTe、AgInGa、AgAlGa、AgZnSn、AgAlIn、AgGaSe、AgGaTe、CuGaSe、CuGaTe、AuInSe、AuInTe、AuInGa、AuAlGa、AuZnSn、AuAlIn、AuGaSe、AuGaTe、AuAlSe或AuAlTe的靶材。在一實施例中，三元靶材可為CuInSe、CuInGa、CuZnSn或CuGaSe。在一些實施例中，三元靶材可為兩個二元靶材合金的混合物。舉例來說，CuSe靶材和CuGa靶材可混合成為CuGaSe三元靶材。在一實施例中，三元靶材可包括第I族的一個元素和第III和VI族的兩個元素。在一些實施例中，Sn或Zn可取代第III族的元素。
四元靶材可包括具有Cu(In,Ga)Se、Cu(Al,In)Se、Cu(Al,Ga)Se、Cu(In,Ga)Te、Cu(Al,In)Te、Cu(Al,Ga)Te、Ag(In,Ga)Se、Ag(Al,In)Se、Ag(Al,Ga)Se、Ag(In,Ga)Te、Ag(Al,In)Te、Ag(Al,Ga)Te、Au(In,Ga)Se、Au(Al,In)Se、Au(Al,Ga)Se、Au(In,Ga)Te、Au(Al,In)Te、Au(Al,Ga)Te的靶材。在一實施例中，四元靶材可為Cu(In,Ga)Se、Cu(Al,In)Se或Cu(Al,Ga)Se。上述靶材可為單相材料、合金靶材或不同材料的混合物。如上所述的四元靶材，這些靶材顯示元素成分但不顯示化合物的特定比例。舉例來說，具有銅、銦、鎵和硒的靶材可更正確地顯示為Cu(In,Ga)Se2
、其中上述靶材可為CuInSe2
合金和CuGaSe2
合金的混合物。四元靶材可為兩或三個二元靶材合金或化合物的混合物。在一實施例中，四元靶材可包括第I族的一個元素、第III族的兩個元素和第VI族的一個元素。在一些實施例中，Sn或Zn可取代第III族的元素。
藉由第一靶材沉積第一薄膜之後，係沉積一第二薄膜。在可於沉積第一薄膜和第二薄膜之依序的製程期間之間移動基板。換句話說，可於不同於沉積第一薄膜的製程腔體中沉積第二薄膜。
在一些實施例中，可不移動基板，且第一薄膜和第二薄膜係使用相同的製程腔體。在一實施例中，製程腔體可具有多於一個的靶材區域。第一靶材和第二靶材係設置於鄰近基板處。當濺鍍第一靶材時，係僅於或大體上僅於濺鍍的第一靶材形成電漿。舉例來說，可藉由使用射頻(RF)、脈衝直流電(pulse DC)或磁控直流電(DC magnetron)以產生和控制電漿，且使用靶材做為其中一個電極之方式濺鍍第一靶材。在沉積第二薄膜期間，可使用第二靶材做為一電極撞擊出一第二電漿。在這些實施例中，為了保證沉積薄膜的均勻性，靶材的佈置係非常重要。
在其他實施例中，製程腔體中可僅有一個靶材區域。在這些實施例中，一機械手臂可在沉積第一薄膜和第二薄膜之間移出靶材。也可翻轉靶材以呈現出在其相反面上的不同材料。可使用不同實施例，以於相同製程腔體中使用不同靶材材料以沉積兩層薄膜。
第二靶材可包括硫，其可表現為元素形式或化合物。上述第二靶材可包括原子百分比40%至90%的硫，例如可包括百分比70%的硫。上述硫化合物可包括硫化銦、硫化銅、硫化鎵、硫化鋁、硫化錫、硫化鋅、硫化銀或硫化金。上述第二靶材可包括擇自第I或III族的一金屬。上述第二靶材的特定成分可依據第一靶材的部分成分而定。在一實施例中，第二靶材可包括合金、固態混合物或化合物形式的銦、硒或硫。通常不同的廠商係易於提供不同成分、濃度或純度的靶材。熟習此技藝者能夠選擇具有上述成分的兩個靶材沉積於相同基板上，以於步驟19之施加能量後形成一想要的硫屬化合物薄膜。
在一實施例中，可使用為硫化銦的第二靶材。上述硫化銦可為含銦的固態混合物。總的來說，銦的濃度可約為原子百分比10%-60%、或為原子百分比30%。而硫銦的濃度可約為原子百分比40%-90%、或為原子百分比70%。
於步驟19中對基板施加能量，以促進不同成分的擴散以形成含硫屬材料。可藉由傳導熱、對流熱或輻射熱之形式施加能量。在一實施例中，可使用藉由加熱放置基板的於其上的臺座之電阻加熱形式對基板施加能量。在其他實施例中，可使用藉由利用紅外線之輻射熱形式對基板施加能量。其他形式的熱可包括使用其他熱流體、電漿或其他類型的輻射。可於一惰性氣體環境中或一真空氣體環境中施加能量。在一些實施例中，可使用大氣環境。因為硫已經藉由濺鍍方式沉積為一薄膜，所以不需要含硫環境以對基板施加能量。
係對基板施加能量以使基板加熱至約400℃至600℃。在一些實施例中，係加熱基板至約580℃。在製程期間形成硫屬結構之不同的沉積成分係具有黃銅礦相(chalcopyrite phase)。擴散進入薄膜的硫係於薄膜中形成一濃度梯度，且最大濃度係位於薄膜的表面。
在一實施例中，可於相同製程腔體中進行步驟15、17和19。依據這些實施例，在相同製程腔體中進行不同步驟係因為下述原因而有助益。在兩個步驟之間，薄膜沉積的基板不會暴露在周圍環境中。從產率的觀點來看，因為花費較少時間來移動基板或不需花費時間來移動基板，所以製程可更為迅速。另外，因為製程腔體沒有等待其他製程腔體完成其製程的大量閒置時間(idle time)，所以製程腔體的使用率非常高。
在其他實施例中，可於不同製程腔體中進行步驟15、17和19。使用不同製程腔體會增加製程的複雜度。舉例來說，在一製程腔體中使用電漿和靶材會要排除在相同製程腔體中使用紅外線加熱。然而，如果在一分離製程腔體中進行加熱或退火的步驟，可以使用所有施加能量的方法。
第2圖為依據本發明另一實施例之太陽能電池的製造方法的流程圖。在方法21中，在步驟23中提供一基板。提供的上述基板可為塗佈鉬的蘇打石灰玻璃基板(soda-lime glass substrate)。在步驟25中，濺鍍一第一靶材以於基板上沉積一第一薄膜。在步驟27中，濺鍍一第二靶材以於第一薄膜上沉積一第二薄膜。第一靶材和第二靶材的選擇係如上所述。然後在步驟29中可在一夠高的溫度下對基板退火，以形成硫屬化合物薄膜。
第3圖為依據本發明又另一實施例之太陽能電池的製造方法的流程圖。在方法31中，如第1和2圖所示，於步驟33中提供一基板。在步驟35中，濺鍍一第一靶材以於基板上沉積一第一薄膜。然而，在下一個步驟37中，共同濺鍍第一靶材和第二靶材以沉積一第二薄膜。在步驟37中，可以不同的速率來濺鍍第一靶材和第二靶材，以能夠控制第二薄膜的成分。可改變共同濺鍍製程的時間以使緩慢減少濺鍍第一靶材，以形成一第二薄膜，其中具有第二靶材材料的濃度梯度。這些製程會形成一混合薄膜，其可具有特定或可改變的濃度以達到想要的薄膜性質。沉積第一薄膜和第二薄膜之後，在步驟39中對基板退火，以形成硫屬化合物薄膜。
雖然如第1-3圖所述的製程用兩個靶材和兩個濺鍍製程，但是不需限制本發明。可考慮多於兩個靶材和多於兩個濺鍍製程，以進一步控制混合薄膜的成分。可於最後的製程步驟中使用含硫靶材以使接近薄膜表面處具有較高的硫濃度。舉例來說，第一靶材可使用銅靶材或鎵靶材。第二濺鍍製程可包括一硒化銦靶材以與一共同濺鍍。第三濺鍍製程可包括一硫化銦靶材。熟習此技藝者可設計濺鍍製程以形成具有理想成分的薄膜。
第4圖顯示部分製造完成的太陽能電池。需注意的是為了方便顯示起見各層的相對厚度與實際膜層並無特殊關連。以如上所述的鉬層43塗佈於基板41上。第一薄膜層45和第二薄膜層47係濺鍍於基板上且位於鉬層43上方，以形成一混合層40。第一薄膜層45可包括第I、III和VI族的至少二個元素。第二薄膜層47可包括硫且剩餘的成分以形成五元硫屬化合物(pentanary chalcogenide)。第二薄膜層47的厚度小於第一薄膜層45的厚度。第二薄膜層47的厚度可為第一薄膜層45的厚度的5%-50%，或為第一薄膜層45的厚度的25%。
在一實施例中，第一薄膜層45可包括原子百分比25%的銅、原子百分比17.5%的銦、原子百分比7.5%的鎵和原子百分比50%的硒。第二薄膜層47可包括原子百分比40%的銦和原子百分比60%的硫。
第5圖為依據本發明不同實施例形成之太陽能電池的剖面圖。係從第4圖所示的混合層40形成硫屬化合物薄膜46。硫屬化合物薄膜46可包括位於其頂面的硫，且上述頂面與薄膜49連接。硫屬化合物薄膜46可為一p型半導體，且可視為一光吸收層。
形成於硫屬化合物薄膜46頂部的薄膜49可包括鎘和硫。可使用包括氣相沉積法或化學浴沉積法(Chemical Bath Deposition)等不同的常用製程以沉積薄膜49。薄膜51係形成於薄膜49上，且薄膜51可包括鋅和氧或硫。薄膜51可為本質氧化鋅。在其他實施例中，薄膜51可使用第IIIa族(例如銦)的一元素、或可使用含鋅硫屬化合物和第IIIa族的一元素。薄膜53可為一n型半導體，其可沉積於p型半導體之硫屬化合物薄膜46上方，且位於光照側，且薄膜53和硫屬化合物薄膜46內部之間有一或多個介於中間的薄膜。薄膜53和硫屬化合物薄膜46係形成太陽能電池的p-n接面。除了摻雜n型摻質之外，可由與薄膜51相同的材料形成薄膜53。因此，可沉積一材料層以形成薄膜51和53。上述材料層係摻雜n型摻質以形成薄膜53。通常使用於薄膜51和53的材料可為氧化鋅，且使用第IIIa族元素(例如硼、鋁、鎵、銦)做為n型摻質，或可包括銦錫氧化物。
薄膜55可為一選擇性的歐姆接觸層、或一抗反射層、或一自清潔層(self-cleaning layer)。使用的典型材料可包括氧化錫或氧化銦。形成不同薄膜之後，可於薄膜堆疊結構中形成一溝槽至鉬層43或至硫屬化合物薄膜46的一部分，以形成具有電極59和57的一電路。一般地，可利用蝕刻製程或其他製程以移除薄膜堆疊結構的一部分，以形成上述溝槽。使用半導體蝕刻製程時，首先圖案化基板以保護不要被蝕刻的區域，接著用乾蝕刻製程或濕蝕刻製程形成上述溝槽。
形成上述溝槽之後，可於形成電極之前保護硫屬化合物薄膜46、薄膜49、51、53和55的膜層邊緣。可使用包括電鍍法、物理或化學氣相沉積法、或印刷法之不同製程形成電極。一般地，上述電極係連接至電線，以在太陽能電池操作期間收集電流。
本發明實施例係揭露形成硫屬化合物吸收物之一簡單製程。相較於使用兩道退火步驟之其他製程，本發明實施例的製程簡易且僅使用一道退火步驟。此外，本發明實施例揭露的製程可避免使用難以量產之含硒或含硫氣體環境。特別地，可避免使用在低濃度下具有高毒性的硒化氫和硫化氫。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。
11、21、31‧‧‧方法
13、14、15、17、19、23、25、27、29、33、35、37、39‧‧‧步驟
41‧‧‧基板
43‧‧‧鉬層
45‧‧‧第一薄膜層
47‧‧‧第二薄膜層
40‧‧‧混合層
46‧‧‧硫屬化合物薄膜
49、51、53、55‧‧‧薄膜
57、59‧‧‧電極
第1~3圖為依據本發明不同實施例之太陽能電池的製造方法的流程圖。
第4圖為依據本發明不同實施例之太陽能電池的製造方法形成的含硫的銅銦鎵硒(CIGSS)薄膜結構。
第5圖為依據本發明不同實施例之含硫的銅銦鎵硒(CIGSS)太陽能電池。
11．．．方法
13、14、15．．．步驟
Claims (9)
- 一種太陽能電池的製造方法，包括下列步驟：提供一基板；利用濺鍍一第一靶材，於該基板上形成一第一薄膜；沉積該第一薄膜之後，係於該基板上形成一第二薄膜，形成該第二薄膜包括於該第一薄膜上方濺鍍一第二靶材，其中該第二靶材包括硫或一硫化物；以及利用施加能量至該基板，從該第一和第二薄膜形成硫屬化合物太陽能吸收物，其中該硫屬化合物太陽能吸收物包括第I族的至少一個元素和第VI族的至少二個元素。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池製造方法，其中該硫屬化合物太陽能吸收物更包括第III族的至少二元素。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，形成該第二薄膜更包括同時濺鍍該第一靶材和該第二靶材。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該基板為一蘇打石灰玻璃基板，其中更包括將鉬塗佈該基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該第二靶材包括硫化銦、硫化銅、硫化鎵、硫化鋁、硫化錫、硫化鋅、硫化銀或硫化金。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該第二靶材包括40%至90%原子百分比的硫。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中於一不含硫環境中進行施加能量的該步驟。 或其中施加能量的該步驟係形成該硫屬化合物太陽能吸收物，其具有一硫化物濃度梯度。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該第一靶材包括：一第一成分，擇自由銅、銀和金組成的族群；以及一第二成分，擇自由鋁、鎵、銦、鋅、錫、硒、碲和包括上述一個或多個之化合物組成的族群。
- 如申請專利範圍第1項所述之太陽能電池的製造方法，其中該第一靶材包括：一第一成分，擇自由銅、銀和金組成的族群；一第二成分，擇自由鋁、鎵、銦、鋅、錫和上述組合組成的族群；以及一第三成分，擇自由硒、碲和包括上述一個或多個之化合物組成的族群。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/765,407 US8546176B2 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | Forming chalcogenide semiconductor absorbers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201138144A TW201138144A (en) | 2011-11-01 |
| TWI427814B true TWI427814B (zh) | 2014-02-21 |
Family
ID=44816139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW099134854A TWI427814B (zh) | 2010-04-22 | 2010-10-13 | 太陽能電池的製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8546176B2 (zh) |
| KR (1) | KR101184783B1 (zh) |
| CN (1) | CN102237439B (zh) |
| TW (1) | TWI427814B (zh) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090260680A1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-10-22 | Chien-Min Sung | Photovoltaic Devices and Associated Methods |
| KR101281052B1 (ko) * | 2012-02-07 | 2013-07-09 | 한국에너지기술연구원 | 간소화된 동시진공증발법을 이용한 태양전지용 ｃｉｇｓ 박막의 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 태양전지용 ｃｉｇｓ 박막 |
| KR101322652B1 (ko) * | 2012-04-10 | 2013-10-29 | 한국과학기술원 | ＺｎＳ／ＣＩＧＳ 박막태양전지 및 제조방법 |
| CN102694077B (zh) * | 2012-06-11 | 2014-08-06 | 林刘毓 | 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备方法 |
| CN102751388B (zh) * | 2012-07-18 | 2015-03-11 | 林刘毓 | 一种铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制备方法 |
| KR101437667B1 (ko) * | 2012-07-18 | 2014-09-16 | 엠투테크 주식회사 | 이성분계 칼코즈나이드계 화합물 박막을 구비한 태양전지 |
| US8871560B2 (en) * | 2012-08-09 | 2014-10-28 | International Business Machines Corporation | Plasma annealing of thin film solar cells |
| KR101398807B1 (ko) * | 2012-09-26 | 2014-06-02 | 영남대학교 산학협력단 | 태양 전지 제조 장치 |
| US9130113B2 (en) | 2012-12-14 | 2015-09-08 | Tsmc Solar Ltd. | Method and apparatus for resistivity and transmittance optimization in TCO solar cell films |
| TWI463685B (zh) * | 2012-12-17 | 2014-12-01 | Ind Tech Res Inst | 多層堆疊的光吸收薄膜與其製造方法及太陽能電池 |
| KR101521450B1 (ko) * | 2013-01-28 | 2015-05-21 | 조선대학교산학협력단 | CuSe2를 타겟으로 하는 비셀렌화 스퍼터링 공정을 이용한 CIGS 박막 제조방법 |
| US9105799B2 (en) * | 2013-06-10 | 2015-08-11 | Tsmc Solar Ltd. | Apparatus and method for producing solar cells using light treatment |
| US9287426B1 (en) | 2014-09-29 | 2016-03-15 | International Business Machines Corporation | Epitaxial growth of CZT(S,Se) on silicon |
| US10304979B2 (en) | 2015-01-30 | 2019-05-28 | International Business Machines Corporation | In situ nitrogen doping of co-evaporated copper-zinc-tin-sulfo-selenide by nitrogen plasma |
| CN104947050B (zh) * | 2015-05-21 | 2018-01-09 | 内蒙古大学 | 一种CZTSSe薄膜的硫化物靶材共溅射制备方法及产品 |
| US10032949B2 (en) * | 2015-11-09 | 2018-07-24 | International Business Machines Corporation | Photovoltaic device based on Ag2ZnSn(S,Se)4 absorber |
| US10217888B2 (en) | 2016-10-06 | 2019-02-26 | International Business Machines Corporation | Solution-phase inclusion of silver into chalcogenide semiconductor inks |
| CN106409659B (zh) * | 2016-10-11 | 2019-01-18 | 深圳先进技术研究院 | 化合物半导体薄膜及其制备方法 |
| US20180127875A1 (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Apparatus for performing selenization and sulfurization process on glass substrate |
| KR101953312B1 (ko) * | 2016-12-09 | 2019-03-04 | 조선대학교산학협력단 | 전이금속을 이용한 다파장 검출 광센서 및 이의 제조방법 |
| JP6423572B1 (ja) * | 2018-04-20 | 2018-11-14 | 株式会社シンクロン | 反応性スパッタ装置及びこれを用いた複合金属化合物又は混合膜の成膜方法 |
| CN110212065B (zh) * | 2019-06-11 | 2020-08-28 | 厦门乾照光电股份有限公司 | 一种pvd溅射设备、led器件及其制作方法 |
| KR102284809B1 (ko) * | 2019-11-28 | 2021-08-03 | 한국과학기술연구원 | Cis 계 박막, 이를 포함하는 태양전지 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5029087A (en) | 1989-07-24 | 1991-07-02 | Ford Motor Company | Electronic control system for controlling torque converter bypass clutches |
| 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 |
| DE4442824C1 (de) * | 1994-12-01 | 1996-01-25 | Siemens Ag | Solarzelle mit Chalkopyrit-Absorberschicht |
| 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 |
| US6259016B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell |
| JP4662616B2 (ja) | 2000-10-18 | 2011-03-30 | パナソニック株式会社 | 太陽電池 |
| US20070163640A1 (en) | 2004-02-19 | 2007-07-19 | Nanosolar, Inc. | High-throughput printing of semiconductor precursor layer by use of chalcogen-rich chalcogenides |
| US8048477B2 (en) * | 2004-02-19 | 2011-11-01 | Nanosolar, Inc. | Chalcogenide solar cells |
| DE102005062977B3 (de) | 2005-12-28 | 2007-09-13 | Sulfurcell Solartechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Umsetzung metallischer Vorläuferschichten zu Chalkopyritschichten von CIGSS-solarzellen |
| CN101443130B (zh) | 2006-02-23 | 2012-11-28 | 耶罗恩·K·J·范杜伦 | 利用硫属元素和金属间材料的半导体层高生产量形成 |
| CN101459200B (zh) * | 2007-12-14 | 2011-07-20 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池吸收层的制备方法 |
| US7842534B2 (en) * | 2008-04-02 | 2010-11-30 | Sunlight Photonics Inc. | Method for forming a compound semi-conductor thin-film |
| US20100055826A1 (en) | 2008-08-26 | 2010-03-04 | General Electric Company | Methods of Fabrication of Solar Cells Using High Power Pulsed Magnetron Sputtering |
| KR101060180B1 (ko) | 2008-11-25 | 2011-08-29 | 한국광기술원 | 태양전지의 흡수층 제조방법 |
-
2010
- 2010-04-22 US US12/765,407 patent/US8546176B2/en active Active
- 2010-10-13 TW TW099134854A patent/TWI427814B/zh active
- 2010-10-22 CN CN201010521172.5A patent/CN102237439B/zh active Active
- 2010-10-29 KR KR1020100106410A patent/KR101184783B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陳永霖碩士論文，" 以磁控濺鍍四元合金靶製備CIGSS薄膜吸收層與後熱處理對薄膜性質之研究"，2009年。 D. Hariskos, S. Spiering, M. Powalla，Thin Solid Films，Elsevier，Vol. 480-481，2005,06,01，Pages 99-109。 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8546176B2 (en) | 2013-10-01 |
| TW201138144A (en) | 2011-11-01 |
| KR101184783B1 (ko) | 2012-09-20 |
| CN102237439B (zh) | 2014-08-06 |
| KR20110118067A (ko) | 2011-10-28 |
| US20110263072A1 (en) | 2011-10-27 |
| CN102237439A (zh) | 2011-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI427814B (zh) | 太陽能電池的製造方法 | |
| JP4384237B2 (ja) | Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の製造方法 | |
| US8188367B2 (en) | Multilayer structure to form absorber layers for solar cells | |
| US8969719B2 (en) | Chalcogenide-based photovoltaic devices and methods of manufacturing the same | |
| KR101522128B1 (ko) | 5원 화합물 반도체 ｃｚｔｓｓｅ의 제조 방법, 및 박막 태양광 전지 | |
| US20160141441A1 (en) | Control of composition profiles in annealed cigs absorbers | |
| JP5709662B2 (ja) | Ｃｚｔｓ系薄膜太陽電池の製造方法 | |
| WO2009142316A1 (ja) | Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の製造方法 | |
| TW201313936A (zh) | 於基板上形成半導體材料膜層之方法及混合膜層形成裝置 | |
| JPWO2011036717A1 (ja) | 化合物薄膜太陽電池 | |
| JP5378534B2 (ja) | カルコパイライト型化合物薄膜の製造方法およびそれを用いた薄膜太陽電池の製造方法 | |
| KR20190010483A (ko) | Cigs 박막 태양전지의 제조방법 및 이의 방법으로 제조된 cigs 박막 태양전지 | |
| KR101559539B1 (ko) | 태양전지, 태양전지용 배면전극 및 그 제조방법 | |
| JP6239645B2 (ja) | 化合物半導体を生成するための方法および薄膜太陽電池 | |
| JP7049064B2 (ja) | 光電変換素子 | |
| WO2017043396A1 (ja) | 光電変換層を製造する方法及び光電変換素子の製造方法 | |
| WO2011033445A1 (en) | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF Cu(In,Ga)Se2/CdS THIN-FILM SOLAR CELLS | |
| JPH0823112A (ja) | カルコパイライト型化合物薄膜の製造方法 | |
| JP2017092066A (ja) | 光電変換層の製造方法及び光電変換素子の製造方法 |