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WO2023276759A1 - 光電変換素子及び光電変換素子の製造方法 - Google Patents

光電変換素子及び光電変換素子の製造方法 Download PDF

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WO2023276759A1
WO2023276759A1 PCT/JP2022/024546 JP2022024546W WO2023276759A1 WO 2023276759 A1 WO2023276759 A1 WO 2023276759A1 JP 2022024546 W JP2022024546 W JP 2022024546W WO 2023276759 A1 WO2023276759 A1 WO 2023276759A1
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WO
WIPO (PCT)
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photoelectric conversion
layer
electrode
conversion element
conductor
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2022/024546
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English (en)
French (fr)
Inventor
幹雄 濱野
恭平 堀口
隆鳳 石内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP22832907.4A priority patent/EP4365959A4/en
Priority to US18/574,096 priority patent/US20240290896A1/en
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a photoelectric conversion element and a method for manufacturing a photoelectric conversion element.
  • Patent Document 1 A photoelectric conversion element that converts light energy into electrical energy is known (Patent Document 1).
  • a photoelectric conversion element described in Patent Document 1 has a collector electrode attached on a photovoltaic element having a multilayer structure.
  • the photoelectric conversion element described in Patent Document 1 has a round as a connection terminal portion arranged at the end portion of the collector electrode, and a relay terminal portion provided for electrical connection with the outside. .
  • the round and the relay terminal portion are electrically connected by a connection lead.
  • the inventors of the present application have found the problem that the layers and wiring that make up the photoelectric conversion element may peel off due to the pulling force from the wiring that is joined to the current collecting electrode. When such peeling occurs, there is a possibility that the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion element is lowered or the photoelectric conversion function is lost.
  • a photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion layer, an electrode layer adjacent to the photoelectric conversion layer, a collecting electrode adjacent to the electrode layer, and a conductor joined to the collecting electrode. At least the collector electrode has a thickness of 4 ⁇ m or more at a joint portion between the collector electrode and the conductor.
  • a method for manufacturing a photoelectric conversion element includes the steps of forming a photoelectric conversion layer, forming an electrode layer adjacent to the photoelectric conversion layer, and forming a collector electrode adjacent to the electrode layer. and joining a conductor to the collecting electrode. At least the collector electrode has a thickness of 4 ⁇ m or more at a joint portion between the collector electrode and the conductor.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a photoelectric conversion element according to one embodiment
  • FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the photoelectric conversion element along line 2A-2A in FIG. 1;
  • FIG. It is a graph which shows the relationship between the thickness of wiring, and the tensile strength of a photoelectric conversion element.
  • 1 is a schematic plan view of a solar cell module including photoelectric conversion elements
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an artificial satellite equipped with solar cell modules;
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a photoelectric conversion element according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the photoelectric conversion element taken along line 2A-2A in FIG.
  • the photoelectric conversion element 10 may be a thin film type photoelectric conversion element.
  • photoelectric conversion element 10 is a solar cell element that converts light energy into electrical energy.
  • the photoelectric conversion element 10 has a substrate 20 that serves as a base for forming each film.
  • the substrate 20 may be made of glass, ceramics, resin, metal, or the like, for example.
  • Substrate 20 may be a flexible substrate. The shape and dimensions of the substrate 20 are appropriately determined according to the size of the photoelectric conversion element 10 and the like.
  • the substrate 20 is made of, for example, titanium (Ti), stainless steel (SUS), copper, aluminum, or alloys thereof.
  • the substrate 20 may have a laminated structure in which a plurality of metal base materials are laminated, and for example, stainless steel foil, titanium foil, or molybdenum foil may be formed on the surface of the substrate.
  • the solar cell 10 can be bent, and cracking of the substrate 20 due to bending can be suppressed. Furthermore, in the above case, it becomes easier to reduce the weight and thickness of the solar cell 10 as compared with a glass substrate.
  • the photoelectric conversion element 10 may include at least a first electrode layer 22 , a second electrode layer 24 , and a photoelectric conversion layer 26 provided between the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 .
  • the photoelectric conversion layer 26 is a layer that contributes to mutual conversion between light energy and electric energy. In a solar cell element that converts light energy into electrical energy, the photoelectric conversion layer 26 is sometimes called a light absorption layer.
  • the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 are adjacent to the photoelectric conversion layer 26 .
  • the term "adjacent” shall mean not only that both layers are in direct contact, but also that both layers are adjacent through another layer.
  • the first electrode layer 22 is provided between the photoelectric conversion layer 26 and the substrate 20 .
  • the second electrode layer 24 is located on the side opposite to the substrate 20 with respect to the photoelectric conversion layer 26 . Therefore, the first electrode layer 22 is located on the side opposite to the second electrode layer 24 with respect to the photoelectric conversion layer 26 .
  • the second electrode layer 24 may be composed of a transparent electrode layer.
  • the second electrode layer 24 is composed of a transparent electrode layer, light incident on the photoelectric conversion layer 26 or emitted from the photoelectric conversion layer 26 passes through the second electrode layer 24 .
  • the first electrode layer 22 may be composed of an opaque electrode layer or a transparent electrode layer.
  • the first electrode layer 22 may be made of metal such as molybdenum, titanium or chromium, for example.
  • the thickness of the first electrode layer 22 may be, for example, 50 nm to 1500 nm.
  • the second electrode layer 24 may be made of an n-type semiconductor, more specifically, a material having n-type conductivity and relatively low resistance.
  • the second electrode layer 24 can function as both an n-type semiconductor and a transparent electrode layer.
  • the second electrode layer 24 comprises, for example, a metal oxide doped with a Group III element (B, Al, Ga, or In) as a dopant. Examples of metal oxides are ZnO or SnO2.
  • the second electrode layer 24 is, for example, indium tin oxide (In 2 O 3 :Sn), indium titanium oxide (In 2 O 3 :Ti), indium zinc oxide (In 2 O 3 :Zn), tin zinc doped indium oxide.
  • the thickness of the second electrode layer 24 is, for example, 0.5 ⁇ m to 2.5 ⁇ m.
  • the photoelectric conversion layer 26 may contain, for example, a p-type semiconductor.
  • the photoelectric conversion layer 26 may function as, for example, a polycrystalline or microcrystalline p-type compound semiconductor layer.
  • the thickness of the photoelectric conversion layer 26 is, for example, 1.0 ⁇ m to 3.0 ⁇ m.
  • the photoelectric conversion layer 26 is composed of a chalcogen semiconductor containing a chalcogen element, and functions as a polycrystalline or microcrystalline p-type compound semiconductor layer.
  • the photoelectric conversion layer 26 is composed of, for example, a group I-III-VI 2 compound semiconductor having a chalcopyrite structure containing a group I element, a group III element, and a group VI element (chalcogen element).
  • the Group I element can be selected from copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), and the like.
  • Group III elements can be selected from indium (In), gallium (Ga), aluminum (Al), and the like.
  • the photoelectric conversion layer 26 may contain tellurium (Te), etc., in addition to selenium (Se) and sulfur (S) as VI group elements. Also, the photoelectric conversion layer 26 may contain alkali metals such as Li, Na, K, Rb, and Cs.
  • the photoelectric conversion layer 26 may be composed of an I 2 -(II-IV)-VI Group 4 compound semiconductor, which is a CZTS-based chalcogenide semiconductor containing Cu, Zn, Sn, S or Se.
  • CZTS-based chalcogen semiconductors include those using compounds such as Cu 2 ZnSnSe 4 and Cu 2 ZnSn(S, Se) 4 .
  • the photoelectric conversion layer 26 is not limited to those described above, and may be made of any material that causes photoelectric conversion.
  • the photoelectric conversion element 10 may have a first buffer layer 27 between the photoelectric conversion layer 26 and the first electrode layer 22, if necessary.
  • the first buffer layer 27 may be a semiconductor material having the same conductivity type as the first electrode layer 22, or may be a semiconductor material having a different conductivity type.
  • the first buffer layer 27 may be made of a material having higher electrical resistance than the first electrode layer 22 .
  • the first buffer layer 27 is not particularly limited, but may be, for example, a layer containing a chalcogenide compound of a transition metal element having a layered structure.
  • the first buffer layer 27 may be composed of a compound composed of a transition metal material such as M, W, Ti, V, Cr, Nb, Ta and a chalcogen element such as O, S, Se. .
  • the first buffer layer 27 may be, for example, a ⁇ 866(Se,S) 2 layer, a ⁇ réelleSe 2 layer, a ⁇ réelleS 2 layer, a Cr x TaS 2 layer, or the like.
  • the layer having a layered structure described above is a layer having a cleavage property.
  • This cleavable layer may be a layer having a hexagonal crystal structure.
  • a layer containing a chalcogenide compound as the first buffer layer 27 can be formed on the surface of the first electrode layer 22 when the precursor layer is chalcogenized to form the photoelectric conversion layer 26 .
  • the photoelectric conversion element 10 may have a second buffer layer 28 between the photoelectric conversion layer 26 and the second electrode layer 24, if necessary.
  • the second buffer layer 28 may be a semiconductor material having the same conductivity type as the second electrode layer 24, or may be a semiconductor material having a different conductivity type.
  • the second buffer layer 28 may be made of a material with higher electrical resistance than the second electrode layer 24 .
  • the photoelectric conversion element 10 is formed on the photoelectric conversion layer 26 .
  • the thickness of the second buffer layer 28 is, for example, 10 nm to 100 nm.
  • the second buffer layer 28 can be selected from compounds including zinc (Zn), cadmium (Cd), and indium (In).
  • Compounds containing zinc include, for example, ZnO, ZnS, Zn(OH) 2 , or mixed crystals thereof such as Zn(O,S) and Zn(O,S,OH), ZnMgO, ZnSnO, and the like.
  • compounds containing cadmium include CdS, CdO, and mixed crystals thereof such as Cd(O,S) and Cd(O,S,OH).
  • Examples of compounds containing indium include InS, InO, and mixed crystals thereof, In(O,S) and In(O,S,OH), such as In 2 O 3 , In 2 S 3 , In (OH) x and the like can be used.
  • the second buffer layer 28 may have a laminated structure of these compounds.
  • the second buffer layer 28 has the effect of improving characteristics such as photoelectric conversion efficiency, it can be omitted. If the second buffer layer 28 is omitted, the second electrode layer 24 is directly formed on the photoelectric conversion layer 26 .
  • the laminated structure of the photoelectric conversion element 10 is not limited to the above aspect, and can take various aspects.
  • the photoelectric conversion element 10 may have a structure in which both the n-type semiconductor and the p-type semiconductor are sandwiched between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the second electrode layer does not have to be made of an n-type semiconductor.
  • the photoelectric conversion element 10 is not limited to a pn junction type structure, and may have a pin junction type structure including an intrinsic semiconductor layer (i-type semiconductor) between an n-type semiconductor and a p-type semiconductor. may have.
  • the photoelectric conversion element 10 includes a collector electrode 30 adjacent to the second electrode layer 24 .
  • the current collecting electrode 30 collects charge carriers from the second electrode layer 24 and is formed of a conductive material.
  • the collector electrode 30 may be in direct contact with the second electrode layer 24 . From the viewpoint of improving power generation efficiency, the area of the current collecting electrode 30 is preferably as small as possible.
  • the collector electrode 30 may have a plurality of substantially linear first portions 31 and second portions 32 connected to the first portions 31 .
  • the first portion 31 is sometimes referred to as a "finger”.
  • the second portion 32 is sometimes referred to as a "busbar”.
  • the first portions 31 are arranged at intervals from each other.
  • a plurality of linear first portions 31 are connected to second portions 32 .
  • the first portion 31 has a function of guiding electricity generated in the photoelectric conversion layer 26 to the second portion 32 .
  • the substantially linear first portion 31 extends straight along one direction (the X direction in the drawing) in the illustrated embodiment.
  • the first portion 31 may extend in a wavy or zigzag polygonal line.
  • linear is defined by a concept including not only straight lines but also elongated curved lines such as wavy lines and polygonal lines.
  • a plurality of first portions 31 of the current collecting electrode 30 may be provided side by side in the first direction (the Y direction in the drawing).
  • a plurality of linear first portions 31 may be connected to the same second portion 32 .
  • the second portion 32 of the collector electrode 30 may extend in the first direction (the Y direction in the drawing).
  • the second portion 32 may be connected to the first portion 31 at the end of the first portion 31 .
  • the plurality of first portions 31 may extend from the second portion 32 along the second direction (the X direction in the drawing). Note that the second direction is a direction crossing the above-described first direction.
  • the second portion 32 of the collector electrode 30 may substantially extend from near one end of the photoelectric conversion element 10 to near the other end in the first direction (the Y direction in the drawing).
  • the width of the second portion 32 of the collector electrode 30 (the width in the X direction in the figure) may be greater than the width of each first portion 31 (the width in the Y direction in the figure).
  • the collector electrode 30 (the first portion 31 and the second portion 32 ) may be made of a material having higher conductivity than the material of the second electrode layer 24 .
  • a material for forming the collector electrode 30 (the first portion 31 and the second portion 32 ) a material having good conductivity and capable of obtaining high adhesion to the second electrode layer 24 is used. be.
  • materials constituting the collector electrode 30 include indium tin oxide (In 2 O 3 :Sn), indium titanium oxide (In 2 O 3 :Ti), indium zinc oxide (In 2 O 3 :Zn), and tin zinc.
  • the collecting electrode 30 may be made of an alloy or a laminate made of a combination of the materials described above.
  • the photoelectric conversion element 10 includes wiring 50 joined to the collector electrode 30 .
  • the wiring 50 may be joined to the second portion 32 of the collector electrode 30 .
  • the wiring 50 includes, for example, an interconnector 52 for electrically connecting to the outside of the photoelectric conversion element 10 and/or a connector 54 for connecting with a bypass diode that electrically bypasses cells that cannot be photoelectrically converted. good.
  • a plurality of interconnectors 52 may be arranged on the second portion 32 of the collector electrode 30 at intervals.
  • the interconnect 52 may be, for example, a ribbon wire of conductive metal containing Ag.
  • the interconnector 52 may have a strip shape with a thickness of about 30 ⁇ m and a width of about 2.5 mm.
  • the thickness D of the collecting electrode 30 at least at the junction between the collecting electrode 30 and the wiring 50 is, for example, 4 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 5.7 ⁇ m or more, still more preferably 12 ⁇ m or more, and most preferably 14 ⁇ m or more. can be More preferably, the thickness D of the collector electrode 30 may be 17 ⁇ m or more. Thereby, as described in detail below, a decrease in the strength of the photoelectric conversion element 10 can be suppressed. In particular, even if the photoelectric conversion element 10 includes, for example, a layer having a cleavage property as described above, it is possible to suppress peeling at the layer having a cleavage property due to the tensile force.
  • the thickness D of the collector electrode 30 at least at the junction between the collector electrode 30 and the wiring 50 may be, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less.
  • the wiring 50 can be joined to the collector electrode 30 by, for example, fusion joining, liquid phase joining, or solid phase joining (friction stir joining). It should be noted that heat is generated during bonding regardless of the bonding method.
  • the first electrode layer 22 , the first buffer layer 27 , the photoelectric conversion layer 26 , the second buffer layer 28 and the second electrode layer 24 are formed on the substrate 20 .
  • the first buffer layer 27 and the second buffer layer 28 may be formed as required.
  • the first electrode layer 22 is formed by depositing a material forming the first electrode layer 22 on the surface of the substrate 20 by, for example, sputtering.
  • the material forming the first electrode layer 22 is as described above.
  • the sputtering method may be a direct current (DC) sputtering method or a radio frequency (RF) sputtering method.
  • the first electrode layer 22 may be formed using a CVD (chemical vapor deposition) method, an ALD (atomic layer deposition) method, or the like instead of the sputtering method.
  • the photoelectric conversion layer 26 is formed by forming a film on the first electrode layer 22 .
  • the photoelectric conversion layer 26 is formed by, for example, forming a thin-film precursor layer on the first electrode layer 22 and chalcogenizing this precursor layer.
  • Examples of methods for forming the precursor layer on the first electrode layer 22 include a sputtering method, a vapor deposition method, and an ink coating method.
  • the vapor deposition method is a method of forming a film using atoms or the like that are in a vapor phase by heating a vapor deposition source.
  • the ink coating method is a method of forming a precursor layer by dispersing and coating a powdered precursor film material in a solvent such as an organic solvent, and then evaporating the solvent.
  • the precursor layer contains a group I element and a group III element.
  • the precursor layer may contain Ag as a Group I element.
  • Group I elements other than Ag included in the precursor layer can be selected from copper, gold, and the like.
  • the group III element included in the precursor layer can be selected from indium, gallium, aluminum, and the like.
  • the precursor layer may contain alkali metals, such as Li, Na, K, Rb, and Cs.
  • the precursor layer may contain tellurium in addition to selenium and sulfur as the Group VI element.
  • the chalcogenization treatment of the precursor layer includes heat-treating the precursor layer containing the group I element and the group III element in an atmosphere containing the group VI element to chalcogenize the layer, thereby performing photoelectric conversion.
  • a layer 26 is formed.
  • selenization is performed by the vapor-phase selenization method.
  • Selenization is performed by heating the precursor layer in an atmosphere of a selenium source gas containing selenium as a group VI element source (eg, hydrogen selenide or selenium vapor).
  • a selenium source gas containing selenium as a group VI element source eg, hydrogen selenide or selenium vapor.
  • selenization is preferably carried out at a temperature within the range of 300° C. or higher and 600° C. or lower, for example, in a heating furnace.
  • the precursor layer is converted into a compound (photoelectric conversion layer 26) containing a group I element, a group III element, and selenium.
  • the compound (photoelectric conversion layer 26) containing a group I element, a group III element, and selenium may be formed by a method other than the vapor-phase selenization method.
  • such compounds can also be formed by solid-phase selenization, vapor deposition, ink coating, electrodeposition, and the like.
  • sulfuration of the photoelectric conversion layer 26 containing a group I element, a group III element, and selenium is performed.
  • Sulfurization is performed by heating the photoelectric conversion layer 26 in an atmosphere of a sulfur source gas containing sulfur (for example, hydrogen sulfide or sulfur vapor).
  • a sulfur source gas containing sulfur for example, hydrogen sulfide or sulfur vapor.
  • the sulfur source gas plays a role of substituting sulfur for selenium in a crystal composed of a group I element, a group III element, and selenium, such as a chalcopyrite crystal, on the surface of the photoelectric conversion layer 26 .
  • sulfurization is preferably carried out at a temperature within the range of 450°C or higher and 650°C or lower, for example, in a heating furnace.
  • the precursor layer is formed as a thin film of Cu--Zn--Sn or Cu--Zn--Sn--Se--S.
  • the precursor layer containing Cu, Zn, and Sn is sulfurized and selenized in a hydrogen sulfide atmosphere and a hydrogen selenide atmosphere at 500° C. to 650° C.
  • a CZTS-based photoelectric conversion layer 26 having Cu 2 ZnSn(S, Se) 4 can be formed.
  • a first buffer layer 27 containing a group VI compound such as Mo(Se, S) 2 is formed between the first electrode layer 22 and the photoelectric conversion layer 26. It is formed.
  • This first buffer layer 27 has a cleavage property as described above.
  • the second buffer layer 28 is formed by forming a film on the photoelectric conversion layer 26 by a method such as a CBD (chemical bath deposition) method, a sputtering method, a CVD method, an ALD method, or the like.
  • the material forming the second buffer layer 28 is as described above.
  • the second electrode layer 24 is formed on the second buffer layer 28 by a method such as sputtering, CVD, or ALD. Alternatively, the second electrode layer 24 is formed over the photoelectric conversion layer 26 if the second buffer layer 28 is not present.
  • the material forming the second electrode layer 24 is as described above.
  • the collector electrode 30 (the first portion 31 and the second portion 32) is formed on the second electrode layer 24.
  • the collecting electrode 30 can be formed by applying a sputtering method, a CVD method, an ALD method, an AD method, a vapor deposition method, as well as a printing process such as an inkjet method or a screen printing method, for example.
  • the wiring 50 containing a conductive metal is joined to the collector electrode 30 .
  • the wiring 50 may be, for example, the interconnector 52 and/or the connector 54 described above.
  • the ends of the interconnector 52 are placed, followed by joining the interconnector 52 to the solar cell.
  • the wiring 50 can be joined by fusion joining, liquid phase joining, solid phase joining (friction stir joining), or the like.
  • wiring 50 may be joined by parallel gap welding.
  • welding conditions may be, for example, a set voltage of 0.5 V to 1.5 V, a welding current of 50 A to 200 A, and a welding time of 50 msec to 150 msec.
  • the collector electrode 30 is formed to have the thickness described above.
  • at least the thickness D of the current collecting electrode 30 at the junction between the current collecting electrode 30 and the wiring 50 is, for example, 4 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 5.7 ⁇ m or more, further preferably 12 ⁇ m or more, Most preferably, it may be 14 ⁇ m or more. More preferably, the thickness D of the collector electrode 30 may be 17 ⁇ m or more. At least the thickness D of the current collecting electrode 30 at the junction between the current collecting electrode 30 and the wiring 50 may be, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less.
  • voids may occur in each layer in any or all of the film formation steps described above. These voids expand due to the heat applied after film formation, that is, the heat generated when the wiring 50 is bonded, which may reduce the adhesion of each layer.
  • the cleavable layer which is the first buffer layer 27 in the example described above, has lower adhesiveness than other layers, and the voids may further reduce the adhesiveness.
  • the thickness D of the current collecting electrode 30 at the junction between the current collecting electrode 30 and the wiring 50 is relatively large as described above, the heat generated when the wiring 50 is bonded constitutes the photoelectric conversion element 10. It is difficult to propagate to other layers, particularly the photoelectric conversion layer 26 and the first buffer layer 27 . Therefore, it is possible to suppress the expansion of voids in each layer and the accompanying decrease in adhesion strength of each layer.
  • the photoelectric conversion element 10 described above is prepared.
  • the substrate 20 is made of titanium.
  • the first electrode layer 22 is made of molybdenum.
  • the first buffer layer 27 includes a group VI compound layer made of Mo(Se,S) 2 .
  • the photoelectric conversion layer 26 is a CIS-type layer containing a chalcogen semiconductor containing a chalcogen element.
  • the second electrode layer 24 is a transparent conductive film.
  • the collector electrode 30 (the first portion 31 and the second portion 32) is composed of a laminate of a nickel layer and an aluminum layer.
  • the nickel layer is provided in contact with the second electrode layer 24 .
  • the thickness of the nickel layer is 10 nm.
  • the thicknesses of the aluminum layers in Experimental Examples 1 to 5 were 1.0 ⁇ m, 5.7 ⁇ m, 8.2 ⁇ m, 17.1 ⁇ m and 26.2 ⁇ m, respectively. Assuming that the significant figure is on the order of 0.1 ⁇ m, the thickness of the entire collector electrode 30 is as shown in Table 1 below in Experimental Examples 1 to 5, respectively.
  • the wiring (silver foil) 50 was joined to the collector electrode 30 by fusion joining.
  • the welding conditions were a set voltage of about 0.90 V to 0.95 V, a welding current of about 80 A to 90 A, and a welding time of about 90 msec.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the wiring thickness and the tensile strength of the photoelectric conversion element.
  • Table 1 and FIG. 3 show the ratio of tensile strength expressed by normalizing the test result (tensile strength) in Experimental Example 1 to "1".
  • the tensile strength when the collector electrode 30 has a thickness of about 4 ⁇ m to 5 ⁇ m is several times higher than the tensile strength when the collector electrode 30 has a thickness of 1.0 ⁇ m. It is suggested. In particular, the tensile strength when the collector electrode 30 has a thickness of 5.7 ⁇ m is four times the tensile strength when the collector electrode 30 has a thickness of 1.0 ⁇ m.
  • the photoelectric conversion element 10 was separated at the first buffer layer 27, that is, the cleavable layer having a hexagonal crystal structure. From the above experiments, a novel finding was found that the strength (adhesion strength) of the layers constituting the photoelectric conversion element 10 changes depending on the thickness of the collector electrode 30 .
  • the thickness of the collecting electrode 30 described above is selected based on such new findings. From such a point of view, the present invention can be suitably used for a photoelectric conversion element including a layer having a cleavable property, particularly a photoelectric conversion element including a chalcogen semiconductor containing a chalcogen element.
  • the heat at the time of joining the conductor and the collector electrode 30 is less likely to be transmitted to the photoelectric conversion layer 26, the first buffer layer 27, and the second buffer layer 28, so that the tensile strength of the collector electrode 30 is reduced. can be suppressed.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a solar cell module including photoelectric conversion elements.
  • a solar cell module 100 may comprise one or more photoelectric conversion elements 10 .
  • FIG. 4 shows a photoelectric conversion module 100 including a plurality of photoelectric conversion elements 10 .
  • One or more photoelectric conversion elements 10 may be sealed, for example, with a sealing material.
  • the plurality of photoelectric conversion elements 10 may be arranged in at least one direction, preferably in a grid pattern. In this case, the plurality of photoelectric conversion elements 10 may be electrically connected in series and/or in parallel with each other.
  • photoelectric conversion elements 10 adjacent to each other are spaced apart from each other.
  • the photoelectric conversion modules 100 adjacent to each other may be electrically connected to each other by the wiring 50, specifically the interconnector 52 described above.
  • the interconnector 52 may extend across the photoelectric conversion modules 100 adjacent to each other.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of an artificial satellite equipped with solar cell modules.
  • Satellite 900 may have a base 910 and a paddle 920 .
  • the base 910 may include devices (not shown) necessary for controlling the satellite 900 and the like.
  • Antenna 940 may be attached to base 910 .
  • the paddle 920 may include the solar cell module 100 described above.
  • the paddle 920 with the solar cell module 100 can be used as a power source for operating various devices provided on the base 910 .
  • the solar cell module 100 can be applied to paddles for artificial satellites.
  • the paddle 920 for a satellite is exposed to a high-temperature environment and a severe temperature change environment during the launch and operation of the satellite, so the solar cell module 100 having the above-described photoelectric conversion element 10 having high heat resistance is used. It is desirable that
  • the paddle 920 may have a connecting portion 922 and a hinge portion 924 .
  • the connecting portion 922 corresponds to a portion connecting the paddle 920 to the base portion 910 .
  • the hinge portion 924 extends along one direction, and the paddle 920 can be bent around the hinge portion 924 as a rotation axis.
  • Each paddle 920 may have at least one, and preferably multiple hinges 924 .
  • the paddle 920 having the solar cell module 100 is configured to be foldable into a small size.
  • the paddle 920 may be in a folded state when the satellite 900 is launched.
  • the paddle 920 may be deployed when receiving sunlight to generate power.
  • the paddle 920 may have a cylindrical shape formed by winding. This allows the paddle 920 to assume a substantially flat unfolded state by rotation of the wound portion. During launch of satellite 900, paddle 920 may maintain a generally cylindrical shape. The paddle 920 may be deployed so as to be in a substantially flat state when receiving sunlight to generate power.
  • the second electrode layer 24 is composed of a transparent electrode layer.
  • the first electrode layer 22 may be composed of a transparent electrode layer.
  • the second electrode layer 24 may be composed of a transparent electrode layer or an opaque electrode layer.
  • the thin-film photoelectric conversion element has been described as an example in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and can be applied to a crystalline photoelectric conversion element as much as possible. Even in the case of a crystalline photoelectric conversion element, by setting the thickness of the current collecting electrode 30 as described above, the effect of heat on the element when a conductor such as the wiring 50 is joined can be mitigated.

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Abstract

強度の低下を抑制可能な光電変換素子を提供する。光電変換素子（１０）は、光電変換層（２６）と、光電変換層に隣接する電極層（２４）と、電極層に隣接する集電電極（３０）と、集電電極に接合された導体（５０）と、を備える。少なくとも集電電極（３０）と導体（５０）との接合部における集電電極（３０）の厚みが４μｍ以上である。

Description

光電変換素子及び光電変換素子の製造方法
　本発明は、光電変換素子及び光電変換素子の製造方法に関する。
　光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載された光電変換素子は、多層構造を有する光起電力素子の上に集電電極が取り付けられている。
　また、特許文献１に記載された光電変換素子は、集電電極の端部に配置された接続端子部位としてのラウンドと、外部との電気的接続のために設けた中継端子部と、を有する。ラウンドと中継端子部とは、接続リードによって電気的に接続されている。
特開平９－２３７９１１号公報
　本願の発明者は、集電電極に接合された配線から引っ張られる力によって、光電変換素子を構成する層や配線が剥離することがあるという課題を見出した。このような剥離が生じると、光電変換素子の光電変換の効率が低下したり、光電変換の機能が失われたりする可能性がある。
　したがって、強度の低下を抑制可能な光電変換素子及びその製造方法が望まれる。
　一態様に係る光電変換素子は、光電変換層と、前記光電変換層に隣接する電極層と、前記電極層に隣接する集電電極と、前記集電電極に接合された導体と、を備える。少なくとも前記集電電極と前記導体との接合部における前記集電電極の厚みが４μｍ以上である。
　一態様に係る光電変換素子の製造方法は、光電変換層を形成する工程と、前記光電変換層に隣接する電極層を形成する工程と、前記電極層に隣接する集電電極を形成する工程と、前記集電電極に導体を接合する工程と、を備える。少なくとも前記集電電極と前記導体との接合部における前記集電電極の厚みが４μｍ以上である。
一実施形態に係る光電変換素子の模式的平面図である。 図１の２Ａ－２Ａ線に沿った光電変換素子の模式的断面図である。 配線の厚みと光電変換素子の引っ張り強度との関係を示すグラフである。 光電変換素子を備えた太陽電池モジュールの模式的平面図である。 太陽電池モジュールを備えた人工衛星の模式的斜視図である。
　以下、図面を参照して、実施形態について説明する。以下の図面において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがあることに留意すべきである。
　図１は、一実施形態に係る光電変換素子の模式的平面図である。図２は、図１の２Ａ－２Ａ線に沿った光電変換素子の模式的断面図である。
　本実施形態に係る光電変換素子１０は、薄膜型の光電変換素子であってよい。好ましくは、光電変換素子１０は、光エネルギーを電気的エネルギーに変換する太陽電池素子である。
　光電変換素子１０は、各膜を成膜するベースとなる基板２０を有する。基板２０は、例えばガラス、セラミックス、樹脂又は金属などによって構成されていてよい。基板２０は、フレキシブル基板であってもよい。基板２０の形状および寸法は、光電変換素子１０の大きさ等に応じて適宜決定される。
　基板２０として金属基板が採用される場合、基板２０は、例えば、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅、アルミニウムあるいはこれらの合金等で形成される。あるいは、基板２０は、複数の金属基材を積層した積層構造であってもよく、例えば、ステンレス箔、チタン箔、モリブデン箔が基板の表面に形成されていてもよい。
　基板２０がフレキシブルな金属基板である場合、太陽電池１０を曲げることが可能となり、曲げによる基板２０の割れも抑制できる。さらに、上記の場合には、ガラス基板と比べて、太陽電池１０の軽量化および薄型化を図ることが容易となる。
　光電変換素子１０は、少なくとも、第１電極層２２と、第２電極層２４と、第１電極層２２と第２電極層２４の間に設けられた光電変換層２６と、を含んでいてよい。光電変換層２６は、光エネルギーと電気エネルギーの相互変換に寄与する層である。光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子では、光電変換層２６は、光吸収層と呼ばれることがある。
　第１電極層２２及び第２電極層２４は、光電変換層２６に隣接する。本明細書において、「隣接する」という用語は、両方の層が直接接することだけでなく、両方の層が別の層を介して近接することをも意味するものとする。
　第１電極層２２は、光電変換層２６と基板２０との間に設けられている。第２電極層２４は、光電変換層２６に関して基板２０とは反対側に位置する。したがって、第１電極層２２は、光電変換層２６に関して第２電極層２４とは反対側に位置する。
　本実施形態では、第２電極層２４は透明電極層によって構成されていてよい。第２電極層２４が透明電極層によって構成されている場合、光電変換層２６へ入射、又は光電変換層２６から出射する光は、第２電極層２４を通過する。
　第２電極層２４が透明電極層によって構成される場合、第１電極層２２は、不透明電極層によって構成されていてもよく、透明電極層によって構成されていてもよい。第１電極層２２は、例えば、モリブデン、チタン又はクロムのような金属によって形成されていてよい。特に限定するものではないが、第１電極層２２の厚さは、例えば、５０ｎｍ～１５００ｎｍであってよい。
　本実施形態では、好ましい一例として、第２電極層２４は、ｎ型半導体、より具体的には、ｎ型の導電性を有し、比較的低抵抗の材料によって形成されていてよい。第２電極層２４は、ｎ型半導体と透明電極層の機能を兼ねることができる。第２電極層２４は、例えば、ＩＩＩ族元素（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、又はＩｎ）がドーパントとして添加された酸化金属を備える。酸化金属の例としては、ＺｎＯ、または、ＳｎＯ２がある。第２電極層２４は、例えば、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）、酸化インジウムチタン（Ｉｎ２Ｏ３：Ｔｉ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３：Ｚｎ）、スズ亜鉛ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ，Ｚｎ）、タングステンドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｗ）、水素ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｈ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、酸化亜鉛スズ（ＺｎＯ：Ｓｎ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）、ホウ素ドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｂ）、アルミドープト酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）などから選択可能である。
　特に限定するものではないが、第２電極層２４の厚さは、例えば、０．５μｍ～２．５μｍである。
　光電変換層２６は、例えば、ｐ型の半導体を含んでいてよい。具体的例では、光電変換層２６は、例えば多結晶又は微結晶のｐ型化合物半導体層として機能するものであってよい。特に限定するものではないが、光電変換層２６の厚さは、例えば、１．０μｍ～３．０μｍである。
　具体的一例では、光電変換層２６は、カルコゲン元素を含むカルコゲン半導体で構成され、多結晶または微結晶のｐ型化合物半導体層として機能する。光電変換層２６は、例えば、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、ＶＩ族元素（カルコゲン元素）とを含むカルコパイライト構造のＩ－ＩＩＩ－ＶＩ２族化合物半導体で構成される。ここで、Ｉ族元素は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などから選択可能である。ＩＩＩ族元素は、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）などから選択可能である。また、光電変換層２６は、ＶＩ族元素として、セレン（Ｓｅ）や硫黄（Ｓ）の他に、テルル（Ｔｅ）などを含んでもよい。また、光電変換層２６は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属を含んでいてもよい。
　この代わりに、光電変換層２６は、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，ＳまたはＳｅを含むＣＺＴＳ系のカルコゲン半導体であるＩ２－（ＩＩ－ＩＶ）－ＶＩ４族化合物半導体で構成されていてもよい。ＣＺＴＳ系のカルコゲン半導体の代表例としては、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳｅ４、Ｃｕ２ＺｎＳｎ（Ｓ，Ｓｅ）４等の化合物を用いたものが挙げられる。
　光電変換層２６は、前述したものに限定されず、光電変換を起こす任意の材料によって構成されていてよい。
　光電変換素子１０は、必要に応じて、光電変換層２６と第１電極層２２との間に第１バッファ層２７を有していてもよい。この場合、第１バッファ層２７は、第１電極層２２と同じ導電型を有する半導体材料であってもよく、異なる導電型を有する半導体材料であってもよい。第１バッファ層２７は、第１電極層２２よりも電気抵抗の高い材料によって構成されていてよい。
　第１バッファ層２７は、特に制限されないが、例えば、層状構造を有する遷移金属元素のカルコゲナイド化合物を含む層であってよい。具体的には、第１バッファ層２７は、Мо，Ｗ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔａなどの遷移金属材料と、О，Ｓ，Ｓｅなどのカルコゲン元素から成る化合物によって構成されていてよい。第１バッファ層２７は、例えば、Мо（Ｓｅ，Ｓ）２層、МоＳｅ２層、МоＳ２層又はＣｒｘＴａＳ２層などであってよい。前述した層状構造を有する層は、劈開性を有する層である。この劈開性を有する層は、六方晶の結晶構造を有する層であってよい。第１バッファ層２７としてのカルコゲナイド化合物を含む層は、プリカーサ層をカルコゲン化して光電変換層２６を形成する際に、第１電極層２２の表面に形成され得る。
　光電変換素子１０は、必要に応じて、光電変換層２６と第２電極層２４との間に第２バッファ層２８を有していてもよい。この場合、第２バッファ層２８は、第２電極層２４と同じ導電型を有する半導体材料であってもよく、異なる導電型を有する半導体材料であってもよい。第２バッファ層２８は、第２電極層２４よりも電気抵抗の高い材料によって構成されていてよい。
　光電変換素子１０は、光電変換層２６の上に形成される。特に限定するものではないが、第２バッファ層２８の厚さは、例えば、１０ｎｍ～１００ｎｍである。
　第２バッファ層２８は、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）を含む化合物から選択可能である。亜鉛を含む化合物としては、例えば、ＺｎＯ、ＺｎＳ、Ｚｎ（ＯＨ）2、または、これらの混晶であるＺｎ（Ｏ，Ｓ）、Ｚｎ（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）、さらには、ＺｎＭｇＯ、ＺｎＳｎＯなどがある。カドミウムを含む化合物としては、例えば、ＣｄＳ、ＣｄＯ、または、これらの混晶であるＣｄ（Ｏ，Ｓ）、Ｃｄ（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）がある。インジウムを含む化合物としては、例えば、ＩｎＳ、ＩｎＯ、または、これらの混晶であるＩｎ（Ｏ，Ｓ）、Ｉｎ（Ｏ，Ｓ，ＯＨ）があり、Ｉｎ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｓ3、Ｉｎ（ＯＨ）x等を用いることができる。また、第２バッファ層２８は、これらの化合物の積層構造を有してもよい。
　なお、第２バッファ層２８は、光電変換効率などの特性を向上させる効果を有するが、これを省略することも可能である。第２バッファ層２８が省略される場合、第２電極層２４は、光電変換層２６上に直接形成される。
　光電変換素子１０の積層構造は、上記態様に限定されず、様々な態様をとり得ることに留意されたい。例えば、光電変換素子１０は、ｎ型半導体とｐ型半導体の両方が第１電極層と第２電極層との間に挟まれた構成を有していてもよい。この場合、第２電極層はｎ型半導体によって構成されていなくてよい。また、光電変換素子１０は、ｐ－ｎ結合型の構造に限らず、ｎ型半導体とｐ型半導体との間に真性半導体層（ｉ型半導体）を含むｐ－ｉ－ｎ結合型の構造を有していてもよい。
　光電変換素子１０は、第２電極層２４に隣接する集電電極３０を備えている。集電電極３０は、第２電極層２４からの電荷キャリアを集電するものであり、導電材によって形成される。集電電極３０は、第２電極層２４に直接接していてもよい。発電効率向上の観点から、集電電極３０の面積は、可能なかぎり小さいことが好ましい。
　集電電極３０は、実質的に線状の複数の第１部分３１と、第１部分３１に連結された第２部分３２と、を有していてよい。第１部分３１は、「フィンガー」と称されることもある。第２部分３２は、「バスバー」と称されることもある。
　第１部分３１は、互いに間隔をおいて並んでいる。複数の線状の第１部分３１は、第２部分３２に連結されている。第１部分３１は、光電変換層２６で生成された電気を第２部分３２に導く機能を担う。
　実質的に線状の第１部分３１は、図示した態様では、一方向（図のＸ方向）に沿って真っすぐ延びている。この代わりに、第１部分３１は、波線状又はジグザグの折れ線状に延びていてもよい。本明細書において、「線状」という用語は、直線だけに限られず、波線や折れ線などの細長い曲がった線を含む概念によって規定される。
　集電電極３０の第１部分３１は、第１方向（図のＹ方向）に並んで複数設けられていてよい。複数の線状の第１部分３１は、同一の第２部分３２に連結されていてよい。
　集電電極３０の第２部分３２は、第１方向（図のＹ方向）に延びていてよい。第２部分３２は、第１部分３１の端部で、第１部分３１と接続されていてよい。この場合、複数の第１部分３１は、第２部分３２から第２方向（図のＸ方向）に沿って延びていてよい。なお、第２方向は、前述の第１方向に交差する方向である。
　集電電極３０の第２部分３２は、第１方向（図のＹ方向）において、実質的に光電変換素子１０の一端付近から他端付近まで延びていてよい。集電電極３０の第２部分３２の幅（図のＸ方向における幅）は、各々の第１部分３１の幅（図のＹ方向における幅）よりも大きくてよい。
　集電電極３０（第１部分３１及び第２部分３２）は、第２電極層２４を構成する材料よりも導電性の高い材料によって構成されていてよい。集電電極３０（第１部分３１及び第２部分３２）を構成する材料としては、良好な導電性を有するとともに、第２電極層２４に対して高い密着性を得ることのできる材料が適用される。例えば、集電電極３０を構成する材料は、酸化インジウムスズ（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ）、酸化インジウムチタン（Ｉｎ２Ｏ３：Ｔｉ）、酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３：Ｚｎ）、スズ亜鉛ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ，Ｚｎ）、タングステンドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｗ）、水素ドープ酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３：Ｈ）、インジウムガリウム亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、酸化亜鉛スズ（ＺｎＯ：Ｓｎ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）、ホウ素ドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｂ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕのうちの少なくとも１つ、またはこれらを１以上含む化合物などから選択可能である。集電電極３０は、前述した材料の組み合わせによって構成された合金や積層体によって構成されていてもよい。
　光電変換素子１０は、集電電極３０に接合された配線５０を備えている。配線５０は、集電電極３０の第２部分３２に接合されていてよい。配線５０は、例えば、光電変換素子１０の外部に電気的に接続するためのインターコネクタ５２、及び／又は光電変換できないセルを電気的にバイパスさせるバイパスダイオードと連結させるためのコネクタ５４を含んでいてよい。
　複数のインターコネクタ５２が、互いに間隔をあけて集電電極３０の第２部分３２上に並んでいてよい。インターコネクタ５２は、例えば、Ａｇを含む導電性金属のリボンワイヤであってよい。特に限定するものではないが、インターコネクタ５２は、厚さ３０μｍ、幅２．５ｍｍ程度の短冊状の形状を有していてよい。
　集電電極３０と配線５０との接合部、特に集電電極３０とインターコネクタ５２との接合部は、光電変換層２６の界面に直交する方向から見て、光電変換層２６に重なる位置に設けられていてよい（図２参照）。
　少なくとも集電電極３０と配線５０との接合部における集電電極３０の厚みＤは、例えば４μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは５．７μｍ以上、さらに好ましくは１２μｍ以上、最も好ましくは１４μｍ以上であってよい。さらに好ましくは、集電電極３０の厚みＤは１７μｍ以上であってよい。これにより、以下で詳細に説明するように、光電変換素子１０の強度の低下を抑制することができる。特に、光電変換素子１０が例えば前述したような劈開性を有する層を含んでいたとしても、引っ張り力によって劈開性を有する層のところで剥離することを抑制することができる。
　また、少なくとも集電電極３０と配線５０との接合部における集電電極３０の厚みＤは、例えば５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であってよい。
　集電電極３０への配線５０の接合は、例えば溶融接合、液相接合又は固相接合（摩擦攪拌接合）等によって実行可能である。なお、いずれの接合方法であっても、接合時に熱が発生することに留意されたい。
　次に、一実施形態の太陽電池の製造方法について説明する。まず、第１電極層２２、第１バッファ層２７、光電変換層２６、第２バッファ層２８、第２電極層２４を、基板２０上に形成する。ここで、第１バッファ層２７及び第２バッファ層２８は、必要に応じて形成されればよい。
　第１電極層２２は、基板２０の表面に、例えばスパッタリング法により、第１電極層２２を構成する材料を成膜することで形成される。第１電極層２２を構成する材料については、前述したとおりである。スパッタリング法は、直流（ＤＣ）スパッタリング法でもよいし、または、高周波（ＲＦ）スパッタリング法でもよい。また、スパッタリング法に代えて、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法、ＡＬＤ（atomic layer deposition）法などを用いて、第１電極層２２を形成してもよい。
　光電変換層２６は、第１電極層２２の上に成膜することによって形成される。具体的一例では、光電変換層２６は、例えば、第１電極層２２の上に薄膜状のプリカーサ層を形成し、このプリカーサ層をカルコゲン化することで形成される。
　第１電極層２２上にプリカーサ層を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、蒸着法又はインク塗布法が挙げられる。蒸着法は、蒸着源を加熱して気相となった原子等を用いて成膜する方法である。インク塗布法は、プリカーサ膜の材料を粉体にしたものを有機溶剤等の溶媒に分散して塗布し、その後溶剤を蒸発してプリカーサ層を形成する方法である。
　ＣＩＳ系の光電変換層２６を形成する場合、プリカーサ層は、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素とを含む。例えば、プリカーサ層はＩ族元素としてＡｇを含んでいてもよい。プリカーサ層に含めるＡｇ以外のＩ族元素は、銅、金などから選択可能である。また、プリカーサ層に含めるＩＩＩ族元素は、インジウム、ガリウム、アルミニウムなどから選択可能である。また、プリカーサ層は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属を含んでいてもよい。また、プリカーサ層は、ＶＩ族元素として、セレンおよび硫黄の他に、テルルを含んでいてもよい。
　ＣＩＳ系の光電変換層２６を形成する場合、プリカーサ層のカルコゲン化処理では、ＶＩ族元素を含む雰囲気中で、Ｉ族元素とＩＩＩ族元素を含むプリカーサ層を熱処理することでカルコゲン化し、光電変換層２６を形成する。
　例えば、まず、気相セレン化法によるセレン化が行われる。セレン化は、ＶＩ族元素源としてセレンを含むセレン源ガス（例えば、セレン化水素またはセレン蒸気）の雰囲気中でプリカーサ層を加熱することにより行う。特に限定するものではないが、セレン化は、例えば、加熱炉内において３００℃以上６００℃以下の範囲内の温度で行うことが好ましい。
　その結果、プリカーサ層は、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、セレンとを含む化合物（光電変換層２６）に変換される。なお、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、セレンとを含む化合物（光電変換層２６）は、気相セレン化法以外の方法により形成してもよい。例えば、このような化合物は、固相セレン化法、蒸着法、インク塗布法、電着法などによっても形成可能である。
　次に、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、セレンとを含む光電変換層２６の硫化が行われる。硫化は、硫黄を有する硫黄源ガス（例えば、硫化水素、または硫黄蒸気）の雰囲気中で光電変換層２６を加熱することにより行う。その結果、光電変換層２６は、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、ＶＩ族元素としてセレンおよび硫黄とを含む化合物に変換される。硫黄源ガスは、光電変換層２６の表面部において、Ｉ族元素と、ＩＩＩ族元素と、セレンとからなる結晶、例えば、カルコパイライト結晶内のセレンを硫黄に置換する役割を担う。
　特に限定するものではないが、硫化は、例えば、加熱炉内において４５０℃以上６５０℃以下の範囲内の温度で行うことが好ましい。
　一方、ＣＺＴＳ系の光電変換層２６を形成する場合、プリカーサ層は、Ｃｕ－Ｚｎ－ＳｎあるいはＣｕ－Ｚｎ－Ｓｎ－Ｓｅ－Ｓの薄膜として成膜される。そして、プリカーサ層のカルコゲン化処理では、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎを含むプリカーサ層を５００℃～６５０℃の硫化水素雰囲気中及びセレン化水素雰囲気中で硫化及びセレン化する。これにより、Ｃｕ２ＺｎＳｎ（Ｓ、Ｓｅ）４を有するＣＺＴＳ系の光電変換層２６を形成できる。
　なお、上記のプリカーサ層のカルコゲン化処理に伴い、第１電極層２２と光電変換層２６との間に、例えばＭｏ（Ｓｅ，Ｓ）２のようなＶＩ族化合物を含む第１バッファ層２７が形成される。この第１バッファ層２７は、前述したように劈開性を有する。
　第２バッファ層２８は、ＣＢＤ（chemical bath deposition）法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの方法により、光電変換層２６の上に成膜して形成される。第２バッファ層２８を構成する材料については、前述したとおりである。
　第２電極層２４は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法などの方法により、第２バッファ層２８の上に形成される。この代わりに、第２バッファ層２８が存在しない場合には、第２電極層２４は、光電変換層２６の上に形成される。第２電極層２４を構成する材料については、前述したとおりである。
　次に、第２電極層２４上に集電電極３０（第１部分３１及び第２部分３２）を形成する。集電電極３０は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法、ＡＤ法、蒸着法のほか、インクジェット法やスクリーン印刷法などの印刷プロセスを適用して形成することができる。
　次に、導電性金属を含む配線５０を集電電極３０に接合する。配線５０は、例えば前述したインターコネクタ５２、及び／又はコネクタ５４であってよい。インターコネクタ５２の端部が配置され、その後に太陽電池へのインターコネクタ５２の接合が行われる。
　配線５０の接合は、溶融接合、液相接合又は固相接合（摩擦攪拌接合）等によって実行可能である。一例では、配線５０の接合は、パラレルギャップ式溶接法により行うことができる。特に制限されないが、溶接条件は、例えば、設定電圧０．５Ｖ～１．５Ｖ、溶接電流５０Ａ～２００Ａ、溶接時間５０ｍｓｅｃ～１５０ｍｓｅｃであってよい。
　前述の製造プロセスにおいて、集電電極３０は前述した厚みになるよう形成される。具体的には、少なくとも集電電極３０と配線５０との接合部における集電電極３０の厚みＤは、例えば４μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは５．７μｍ以上、さらに好ましくは１２μｍ以上、最も好ましくは１４μｍ以上であってよい。さらに好ましくは、集電電極３０の厚みＤは１７μｍ以上であってよい。また、少なくとも集電電極３０と配線５０との接合部における集電電極３０の厚みＤは、例えば５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であってよい。
　ここで、前述したいずれか又はすべての成膜の工程において、各層にボイドが生じることがある。これらのボイドは、成膜後に加えられた熱、すなわち配線５０の接合時に発生する熱によって膨張し、これにより各層の密着性を低下させる可能性がある。特に、劈開性を有する層、前述した例では第１バッファ層２７は、密着性が他の層に比較して低いため、ボイドの影響で密着性がさらに低下する可能性がある。
　前述した方法では、集電電極３０と配線５０との接合部における集電電極３０の厚みＤが、前述したように比較的大きいため、配線５０の接合時の熱が光電変換素子１０を構成する他の層、特に光電変換層２６や第１バッファ層２７に伝わり難い。そのため、各層におけるボイドの膨張やそれに伴う各層の密着強度の低下を抑制することができる。
　［実験例］
　次に、光電変換素子１０の実験例について説明する。まず、前述した光電変換素子１０を準備する。実験例に係る光電変換素子１０では、基板２０はチタンにより構成されている。第１電極層２２は、モリブデンによって構成されている。第１バッファ層２７は、Ｍｏ（Ｓｅ，Ｓ）２からなるＶＩ族化合物層を含む。光電変換層２６は、カルコゲン元素を含むカルコゲン半導体を含むＣＩＳ型の層である。第２電極層２４は、透明導電膜である。
　集電電極３０（第１部分３１及び第２部分３２）は、ニッケル層とアルミニウム層の積層体によって構成されている。ニッケル層は、第２電極層２４に接して設けられている。ニッケル層の厚みは１０ｎｍである。実験例１～５におけるアルミニウム層の厚みは、それぞれ１．０μｍ、５．７μｍ、８．２μｍ、１７．１μｍ、２６．２μｍであった。有効数字が０．１μｍの位とすると、集電電極３０全体の厚みは、実験例１～５において、それぞれ以下の表１に記載するとおりである。
　集電電極３０への配線（銀箔）５０の接合は、溶融接合によって行われた。溶接条件は、設定電圧約０．９０Ｖ～０．９５Ｖ、溶接電流約８０Ａ～９０Ａ程度、溶接時間約９０ｍｓｅｃであった。
　実験例における光電変換素子１０について、配線５０の厚みと引っ張り強度との関係に関する実験を行った。具体的には、光電変換素子１０を構成する層の密着強度を以下の方法により評価した。まず、配線の溶接後のインターコネクタの先端を治具で挟み、オートグラフ装置を用いてインターコネクタの先端を４５度方向に５ｍｍ／ｍｉｎの速度で上方向に引っ張る。そして、配線と第２電極層２４の接合部からインターコネクタがはずれた時点での引張強度（最大強度）を測定した。
　測定された引張強度は、以下の表１及び図３に示されている。図３は、配線の厚みと光電変換素子の引っ張り強度との関係を示すグラフである。表１及び図３では、実験例１における試験結果（引張強度）を「１」に規格化して表された引張強度の比が示されている。
　［表１］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　上記の実験の結果、集電電極３０の厚みが増すとともに、引張強度が著しく増大することがわかった。これは、集電電極３０の厚みが増すとともに、配線の接合時の熱が光電変換層２６や第１バッファ層２７や第２バッファ層２８に伝わり難くなるためと考えられる。
　図３に示す傾向から、集電電極３０の厚みが４μｍ～５μｍ程度のときの引張強度は、集電電極３０の厚みが１．０μｍのときの引張強度よりも数倍の値になることが示唆される。特に、集電電極３０の厚みが５．７μｍのときの引張強度は、集電電極３０の厚みが１．０μｍのときの引張強度の４倍もの値になる。
　さらに、集電電極３０の厚みが８μｍ～１７μｍの範囲において、引張強度が急激に増大し得ることがわかる（図３参照）。集電電極３０の厚みが例えば１２μｍ～１４μｍ付近での引張強度は、集電電極３０の厚みが１．０μｍでの引張強度のおよそ１０倍を超えるものと考えられる。
　なお、本実験においてインターコネクタがはずれたとき、光電変換素子１０は、第１バッファ層２７、すなわち六方晶の結晶構造を有する劈開性を有する層のところで剥離していることがわかった。上記実験により、光電変換素子１０を構成する層の強度（密着強度）が、集電電極３０の厚みによって変化するという新規な知見が見出された。前述した集電電極３０の厚みは、このような新規な知見に基づき選択されたものである。このような観点から、本発明は、劈開性を有する層を含む光電変換素子、特にカルコゲン元素を含むカルコゲン半導体を含む光電変換素子に対して好適に利用できる。
　前述した実施形態及び実験例では、光電変換素子１０は、集電電極３０に接合された配線５０を備えている。配線５０の代わりに、任意の導体が、集電電極３０に接合されていてもよい。そのような導体として、別の光電変換素子１０と接合するための例えば半田のような金属材料や、別の光電変換素子１０に備えられた導体基板等が挙げられる。この場合、少なくとも集電電極３０と当該導体との接合部における集電電極３０の厚みが、例えば４μｍ以上、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは５．７μｍ以上、さらに好ましくは１２μｍ以上、最も好ましくは１４μｍ以上であればよい。この場合であっても、導体と集電電極３０の接合時の熱が光電変換層２６や第１バッファ層２７や第２バッファ層２８に伝わり難くなるため、集電電極３０の引張強度の低下を抑制することが可能である。
　次に、光電変換素子を備えた太陽電池モジュールについて説明する。図４は、光電変換素子を備えた太陽電池モジュールの模式的平面図である。太陽電池モジュール１００は、１つ又は複数の光電変換素子１０を備えていてよい。なお、図４では、複数の光電変換素子１０を備えた光電変換モジュール１００が示されている。１つ又は複数の光電変換素子１０は、例えば封止材によって封止されていてもよい。
　光電変換モジュール１００が複数の光電変換素子１０を備える場合、複数の光電変換素子１０は、少なくとも１方向に並んでいてよく、好ましくは格子状に並んでいてよい。この場合、複数の光電変換素子１０は、互いに電気的に直列及び／又は並列に接続されていてよい。
　図４に示された例では、互いに隣接する光電変換素子１０は、互いに間隔をあけて配置されている。互いに隣接する光電変換モジュール１００は、配線５０、具体的には前述したインターコネクタ５２によって互いに電気的に接続されていてよい。この場合、インターコネクタ５２は、互いに隣接する光電変換モジュール１００に跨って延びていてよい。
　図４に示す態様の代わりに、互いに隣接する光電変換素子１０は、互いに部分的に重なるよう配置されていてもよい。具体的には、ある光電変換素子１０は、それに隣接する光電変換素子１０の集電電極３０の第２部分３２を覆うように配置されていてよい。この場合、光電変換素子１０は、それに隣接する光電変換素子１０の集電電極３０の第２部分３２に対して例えば半田のような導体を介して電気的に接続される。
　次に、太陽電池モジュールを備えた人工衛星及び人工衛星用のパドルについて説明する。図５は、太陽電池モジュールを備えた人工衛星の模式的斜視図である。人工衛星９００は、基部９１０及びパドル９２０を有していてよい。基部９１０は、人工衛星９００の制御等に必要な不図示の機器を備えていてよい。アンテナ９４０が基部９１０に取り付けられていてよい。
　パドル９２０は、前述した太陽電池モジュール１００を備えていてよい。太陽電池モジュール１００を備えたパドル９２０は、基部９１０に設けられた各種の機器を動作させるための電源として利用することができる。このように、太陽電池モジュール１００は、人工衛星用のパドルに適用することができる。特に、人工衛星用のパドル９２０は、人工衛星の打ち上げ時及び運用時に高温環境及び激しい温度変化環境にさらされるため、前述した高い耐熱性を有する光電変換素子１０を備えた太陽電池モジュール１００が利用されることが望ましい。
　パドル９２０は、連結部９２２と、ヒンジ部９２４と、を有していてよい。連結部９２２は、パドル９２０を基部９１０に連結させている部分に相当する。
　ヒンジ部９２４は一方向に沿って延びており、ヒンジ部９２４を回転軸としてパドル９２０を折り曲げ可能にしている。それぞれのパドル９２０は、少なくとも１つ、好ましくは複数のヒンジ部９２４を有していてよい。これにより、太陽電池モジュール１００を備えたパドル９２０は、小さく折り畳み可能に構成される。人工衛星９００の打ち上げ時、パドル９２０は、折り畳まれた状態であってよい。パドル９２０は、太陽光を受けて発電する際に、展開されれば良い。
　図５に示すような構造の代わりに、パドル９２０は、巻き回されることによって形成された円筒状の形状を有していてよい。これにより、パドル９２０は、巻き回された部分の回転によって、略平坦状の展開された状態をとり得る。人工衛星９００の打ち上げ時、パドル９２０は、概ね円筒状の形状を維持していてよい。パドル９２０は、太陽光を受けて発電する際に、略平坦な状態になるよう展開されればよい。
　上述したように、実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　前述した実施形態では、第２電極層２４が透明電極層によって構成されている。この代わりに、第１電極層２２が透明電極層によって構成されていてもよい。この場合、第２電極層２４は、透明電極層によって構成されていてもよく、不透明電極層によって構成されていてもよい。
　また、本実施形態では、薄膜型の光電変換素子を例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、結晶型の光電変換素子にも可能な限り適用可能である。結晶型の光電変換素子であっても、集電電極３０の厚みを前述したように設定することで、配線５０のような導体の接合時に素子に与える熱の影響を緩和することができる。
　本出願は２０２１年６月２８日に出願された日本国特許出願２０２１－１０７１３５号に基づく優先権を主張するものであり、当該特許出願の全内容がここに参照により援用される。

 

Claims (12)

  1. 　光電変換層と、
    　前記光電変換層に隣接する電極層と、
    　前記電極層に隣接する集電電極と、
    　前記集電電極に接合された導体と、を備え、
    　少なくとも前記集電電極と前記導体との接合部における前記集電電極の厚みが４μｍ以上である、光電変換素子。
  2. 　前記厚みが１２μｍ以上である、請求項１に記載の光電変換素子。
  3. 　前記集電電極と前記導体との接合部は、前記光電変換層の界面に直交する方向から見て、前記光電変換層に重なる位置に設けられている、請求項１又は２に記載の光電変換素子。
  4. 　前記集電電極は、複数の線状の第１部分と、前記複数の線状の第１部分に連結された第２部分と、を有し、
    　前記導体は、前記第２部分に接合されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の光電変換素子。
  5. 　前記集電電極を構成する材料は、酸化インジウムスズ、酸化インジウムチタン、酸化インジウム亜鉛、スズ亜鉛ドープ酸化インジウム、タングステンドープ酸化インジウム、水素ドープ酸化インジウム、インジウムガリウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛スズ、フッ素ドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ホウ素ドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕのうちの少なくとも１つを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の光電変換素子。
  6. 　劈開性を有する層を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の光電変換素子。
  7. 　前記劈開性を有する層は、六方晶の結晶構造を有する層である、請求項６に記載の光電変換素子。
  8. 　前記光電変換層は、カルコゲン元素を含むカルコゲン半導体を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の光電変換素子。
  9. 　前記導体は配線である、請求項１から８のいずれか１項に記載の光電変換素子。
  10. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の光電変換素子を備えた太陽電池モジュール。
  11. 　請求項１０に記載の太陽電池モジュールを備えたパドル。
  12. 　光電変換層を形成する工程と、
    　前記光電変換層に隣接する電極層を形成する工程と、
    　前記電極層に隣接する集電電極を形成する工程と、
    　前記集電電極に導体を接合する工程と、を備え、
    　少なくとも前記集電電極と前記導体との接合部における前記集電電極の厚みが４μｍ以上である、光電変換素子の製造方法。

     
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450475A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of thin film solar cell
JPH0917823A (ja) * 1995-06-30 1997-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池とこの太陽電池の製造方法
JPH09237911A (ja) 1996-02-29 1997-09-09 Iwasaki Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2010199173A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Nec Toshiba Space Systems Ltd 薄膜太陽電池パネルの縫合による結合構造
JP2014135486A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Samsung Sdi Co Ltd 太陽電池の製造方法
JP2014229747A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 ペクセル・テクノロジーズ株式会社 ペロブスカイト化合物を用いた光電変換素子およびその製造方法
US20150179839A1 (en) * 2011-10-03 2015-06-25 Intermolecular Inc. Contact layers for photovoltaic devices
JP2021107135A (ja) 2019-12-27 2021-07-29 永大産業株式会社 木質繊維ボードおよびその製造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2912496B2 (ja) * 1991-09-30 1999-06-28 シャープ株式会社 太陽電池モジュール
JP3352252B2 (ja) * 1994-11-04 2002-12-03 キヤノン株式会社 太陽電池素子群並びに太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2004193317A (ja) * 2002-12-11 2004-07-08 Canon Inc 太陽電池モジュールの製造方法
JP4862252B2 (ja) * 2003-08-22 2012-01-25 株式会社日本触媒 有機太陽電池の製造方法
JP2005268466A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置
JP4846551B2 (ja) * 2006-12-18 2011-12-28 シャープ株式会社 太陽電池およびその製造方法
KR101081706B1 (ko) * 2007-05-09 2011-11-09 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 도전체의 접속 방법, 도전체 접속용 부재, 접속 구조 및 태양 전지 모듈
JP4819004B2 (ja) * 2007-08-10 2011-11-16 シャープ株式会社 太陽電池アレイおよび太陽電池モジュール
KR101146734B1 (ko) * 2009-10-26 2012-05-17 엘지전자 주식회사 태양 전지 셀 및 이를 구비한 태양 전지 모듈
JP2011243721A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Dainippon Printing Co Ltd 太陽電池用集電電極、太陽電池及びその製造方法
EP2789019B1 (en) * 2011-12-08 2017-02-01 Dow Global Technologies LLC A photovoltaic article comprising a photovoltaic cell with electrical connection elements
JP6065425B2 (ja) * 2012-06-29 2017-01-25 三菱化学株式会社 太陽電池モジュール
US20140069479A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Photoelectric Device Module and Manufacturing Method Thereof
JP2016100458A (ja) * 2014-11-21 2016-05-30 セイコーエプソン株式会社 光電変換装置の製造方法および電子機器の製造方法
CN112825337B (zh) * 2019-11-21 2023-07-21 江苏宜兴德融科技有限公司 柔性太阳能电池阵

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450475A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of thin film solar cell
JPH0917823A (ja) * 1995-06-30 1997-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池とこの太陽電池の製造方法
JPH09237911A (ja) 1996-02-29 1997-09-09 Iwasaki Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2010199173A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Nec Toshiba Space Systems Ltd 薄膜太陽電池パネルの縫合による結合構造
US20150179839A1 (en) * 2011-10-03 2015-06-25 Intermolecular Inc. Contact layers for photovoltaic devices
JP2014135486A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Samsung Sdi Co Ltd 太陽電池の製造方法
JP2014229747A (ja) * 2013-05-22 2014-12-08 ペクセル・テクノロジーズ株式会社 ペロブスカイト化合物を用いた光電変換素子およびその製造方法
JP2021107135A (ja) 2019-12-27 2021-07-29 永大産業株式会社 木質繊維ボードおよびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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