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硫化物薄膜デバイスの製造方法 新技術説明会

国内特許コード P100000808
掲載日 2010年7月9日
出願番号 特願2010-052158
公開番号 特開2011-187732
登録番号 特許第5586045号
出願日 平成22年3月9日(2010.3.9)
公開日 平成23年9月22日(2011.9.22)
登録日 平成26年8月1日(2014.8.1)
発明者
  • 百瀬 成空
  • 橋本 佳男
出願人
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 硫化物薄膜デバイスの製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】太陽電池や発光ダイオードなどの半導体素子に多元系硫化物薄膜を用いる際に好適な電気伝導性・強度を有する裏面電極材料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】珪化化合物となる金属化学種を同時にスパッタ堆積し、さらに硫化化合物となる金属化学種またはこれらの硫化物を堆積し、これを硫黄雰囲気下にて加熱することにより基材表面に金属珪化物と硫化物の積層薄膜を同時に固定化させる。あるいは、珪化化合物となる金属化学種を同時にスパッタ堆積し、これを熱処理することで金属珪化物薄膜を基材表面に固定化し、この表面に硫化物薄膜を固定化させる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



近年、環境汚染、地球温暖化、化石燃料の枯渇といった問題から、石油代替エネルギーとして太陽電池への要請が強くなってきている。また、現在主流である結晶シリコン系太陽電池に代わる太陽電池材料として、化合物半導体が注目されている。なかでもCuInGa1-xSe系薄膜太陽電池が高効率薄膜太陽電池の実現に近いとされているが、稀少材料であるIn、猛毒であるSeを含んでいる。そのため、その構成元素がいずれも地殻に豊富に存在し、無毒で安価なCuZnSnS薄膜太陽電池が注目されている。





これら硫化物薄膜太陽電池の裏面電極材には、これまでモリブデンなどの金属あるいはそれらの薄膜が利用されている。

産業上の利用分野



本発明は硫化物薄膜デバイスの製造方法に係り、特に、薄膜太陽電池光吸収層用硫化物薄膜(多元系硫化物薄膜)を製造する場合に好適な裏面電極およびその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板上に金属とシリコンの混合膜が形成される第1工程と、
前記混合膜上に基材層が形成される第2工程と、
加熱環境下において前記基材層が硫化されて硫化物層が形成されると同時に前記混合膜が加熱されて金属シリサイドよりなる電極層に変成される第3工程と、
を具備することを特徴とする硫化物薄膜デバイスの製造方法。

【請求項2】
前記金属はニッケルであり、前記電極層はニッケルシリサイドよりなることを特徴とする請求項に記載の硫化物薄膜デバイスの製造方法。

【請求項3】
前記電極層が裏面電極を構成し、前記硫化物層を光吸収層とする太陽電池を構成することを特徴とする請求項1又は2に記載の硫化物薄膜デバイスの製造方法。

【請求項4】
前記第3工程では、硫黄雰囲気下の加熱環境で前記基材層が硫化されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の硫化物薄膜デバイスの製造方法。

【請求項5】
前記硫化物層が少なくとも銅、亜鉛及び錫を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の硫化物薄膜デバイスの製造方法。

【請求項6】
前記硫化物層がCuZnSnSであることを特徴とする請求項5に記載の硫化物薄膜デバイスの製造方法。
産業区分
  • 半導体
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010052158thum.jpg
出願権利状態 登録
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