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有機薄膜の成膜方法とそれを用いて形成した太陽電池 コモンズ

国内特許コード P130008672
整理番号 1201-42
掲載日 2013年3月12日
出願番号 特願2012-037573
公開番号 特開2013-173082
登録番号 特許第5945379号
出願日 平成24年2月23日(2012.2.23)
公開日 平成25年9月5日(2013.9.5)
登録日 平成28年6月3日(2016.6.3)
発明者
  • 白井 肇
  • 上野 啓司
  • 福田 武司
出願人
  • 国立大学法人埼玉大学
発明の名称 有機薄膜の成膜方法とそれを用いて形成した太陽電池 コモンズ
発明の概要 【課題】基板に均一な有機薄膜を形成する成膜方法を提供する。
【解決手段】有機物半導体の前躯体の液滴を帯電させて静電力で加速し、シリコン単結晶基板41に衝突させて基板上に有機物半導体の初期段階の薄膜42を形成する第1の成膜ステップと、初期段階の薄膜42が形成されたシリコン単結晶基板41に有機物半導体の溶液を塗布して有機物半導体の塗膜を形成する第2の成膜ステップと、を備えることを特徴とする。このように、二段階の成膜を行うことにより、疎水性を有するシリコン単結晶基板に均一な有機物半導体薄膜を形成することができる。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


太陽電池は、光電変換層にシリコンを使用する「シリコン系太陽電池」、シリコン以外の無機化合物を使用する「無機化合物系太陽電池」、有機半導体を使用する「有機系太陽電池」に大別できる。
下記特許文献1には、シリコン単結晶と(水素化)アモルファスシリコンとのヘテロ接合を有するシリコン系太陽電池が記載されている。この太陽電池は、図8に示すように、N型の単結晶シリコン基板10の一方の面にI型アモルファスシリコン層11及びP型アモルファスシリコン層12が形成され、他方の面にI型アモルファスシリコン層11及びN型アモルファスシリコン層13が形成され、さらに、両面のアモルファスシリコン層の上に、透明導電膜14と集電極15とが形成されており、表裏対称構造を有している。
このアモルファスシリコン層は、プラズマCVDにより形成されている。



また、下記特許文献2には、この種の太陽電池において、入射光を有効利用するため、図9に示すように、I/Pアモルファスシリコン層11、12やI/Nアモルファスシリコン層11、13が形成されるシリコン単結晶基板10の表面を凹凸形状(テクスチャ構造)に加工することが記載されている。テクスチャ構造は、「光閉じ込め効果」をもたらし、変換効率が向上する。
シリコン単結晶とアモルファスシリコンとのヘテロ接合を備える太陽電池は、高い変換効率を有しており、広く利用されている。

産業上の利用分野


本発明は、基板上に有機物の薄膜を形成する方法と、その方法を利用して形成した太陽電池に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板上に有機物薄膜を形成する成膜方法であって、
前記有機物の前躯体の液滴を帯電させて静電力で加速し、基板に衝突させて該基板上に前記有機物の初期段階の薄膜を形成する第1の成膜ステップと、
前記初期段階の薄膜が形成された前記基板に前記有機物の溶液を塗布して前記有機物の塗膜を形成する第2の成膜ステップと、
を備えることを特徴とする有機物薄膜の成膜方法。

【請求項2】
請求項1に記載の有機物薄膜の成膜方法であって、前記第1の成膜ステップが、静電塗装法で行われることを特徴とする有機物薄膜の成膜方法。

【請求項3】
請求項1に記載の有機物薄膜の成膜方法であって、前記第1の成膜ステップの前記液滴が超音波霧化法で生成され、霧化された前記液滴と前記基板との間に電圧が印加されることを特徴とする有機物薄膜の成膜方法。

【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載の有機物薄膜の成膜方法であって、前記第2の成膜ステップが、スピンコート法で行われることを特徴とする有機物薄膜の成膜方法。

【請求項5】
請求項1に記載の成膜方法を用いて、単結晶シリコン基板上に有機物半導体の薄膜を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法

【請求項6】
請求項5に記載の太陽電池の製造方法であって、前記単結晶シリコン基板がテクスチャ構造を有することを特徴とする太陽電池の製造方法
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012037573thum.jpg
出願権利状態 登録
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