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PROCESS OF MANUFACTURING CUPRATE THIN FILM SOLAR CELL

Patent code P150011555
File No. H24-14
Posted date Mar 23, 2015
Application number P2013-057569
Publication number P2014-183244A
Patent number P6108346
Date of filing Mar 21, 2013
Date of publication of application Sep 29, 2014
Date of registration Mar 17, 2017
Inventor
  • (In Japanese)奥 健夫
  • (In Japanese)藤本 和也
  • (In Japanese)秋山 毅
  • (In Japanese)鈴木 厚志
Applicant
  • (In Japanese)公立大学法人滋賀県立大学
Title PROCESS OF MANUFACTURING CUPRATE THIN FILM SOLAR CELL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process of manufacturing a cuprate thin film solar cell having light conversion efficiency higher than those of the conventional cuprate thin film solar cells.
SOLUTION: A cuprate thin film solar cell 10 has a structure in which a first electrode 14, an n-type semiconductor layer 16, a p-type semiconductor layer 18, and a second electrode 20 are laminated on a substrate 12 in this order. The p-type semiconductor layer 18 is formed on the n-type semiconductor layer 16 by electrocrystallization. An alkaline solution containing a soluble copper salt is used for the electrocrystallization. PH of the alkaline solution is adjusted by LiOH.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、化石燃料に代わる新エネルギーとして、ほとんど無尽蔵でクリーンな太陽光を電気に変えることができる太陽電池が注目されている。シリコン系の太陽電池が主流であるが、材料面や製造プロセス面から高価格である。太陽電池の普及のためには、低価格化が必要不可欠となっている。

そこで、安価で簡単に太陽電池を製造するために、シリコン系以外の太陽電池の開発も盛んにおこなわれている。例えば、下記の特許文献1には、酸化物半導体を使用した太陽電池が開示されている。酸化物半導体は、シリコン系の太陽電池に比べて、製造が簡単であり、安価である。さらに、酸化物半導体は、直接遷移半導体であり、光吸収スペクトルが大きい利点がある。例えば、銅酸化物半導体は、バンドギャップが太陽光のスペクトルに近く理想的であり、CuOであれば1.5eV、Cu2Oであれば2.1eVである(図5参照)。図5は、電極にITOとAuを使用している。このため、太陽電池に適しており、バンドギャップの大きいCu2O系太陽電池が注目されている。特許文献1には、NaOHでpHを12.5に調整し、電析によってCu2Oを形成することが開示されている。

しかし、銅酸化物半導体を使用した太陽電池は、シリコン系の太陽電池に比べて変換効率が低く、変換効率を高めることが求められる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明はヘテロ接合型の銅酸化物薄膜太陽電池の製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基板を準備する工程と、
前記基板の一面上に第1電極を形成する工程と、
前記第1電極の上にn型半導体層を形成する工程と、
前記n型半導体層の上に銅酸化物半導体を使用したp型半導体層を形成する工程と、
前記p型半導体層の上に第2電極を形成する工程と、
を含む銅酸化物薄膜太陽電池の製造方法であって、
前記p型半導体層を形成する工程が、
水溶性銅塩を含むアルカリ性水溶液に対し、水酸化リチウムを用いてpHを調整する工程と、
前記pHを調整されたアルカリ性水溶液の中で、前記n型半導体層の上に電析によってp型半導体層を形成する工程と、
を含む銅酸化物薄膜太陽電池の製造方法。

【請求項2】
 
前記pHを調整する工程によって、アルカリ性水溶液のpHを10~14にする請求項1の銅酸化物薄膜太陽電池の製造方法。

【請求項3】
 
前記p型半導体層を形成する工程によって、Cu2O層を形成する請求項1または2の銅酸化物薄膜太陽電池の製造方法。

【請求項4】
 
前記n型半導体層を形成する工程は、電析によってZnO層を形成する請求項1から3のいずれかの薄膜太陽電池の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013057569thum.jpg
State of application right Registered


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