CN101095240A - 用于形成cis型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法 - Google Patents

用于形成cis型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法 Download PDF

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Abstract

一种简单器件被用于使在装置中的温度均匀并被用于改进与反应气体，硒和硫的接触的状态。将作为用于气氛均匀化的器件的风扇(3)放置于装置中，并且将工件以可使反应气体平稳循环的方式放置。即，平坦的板状工件(2)在一定间距下彼此远离地放置，其平行于所述装置的长轴方向，同时保持所述板垂直，以使得所述装置在所述工件组内具有通道并且在所述工件上部和下部和在其两边有气体通道。因此，每个工件易于与在所述装置中的反应气体接触，并且在所述装置中的温度是均匀的。改进了与所述反应气体，硒和硫的接触的状态。

Description

用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法
技术领域
本发明涉及用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法。
背景技术
CIS型薄膜太阳能电池是具有基板结构的pn异质结器件，其包含以如下顺序叠置的玻璃基板、金属背衬电极层、p型CIS光吸收层、高阻缓冲层和n型窗口层，如图7所示。当形成所述CIS光吸收层时，将包括在玻璃基板上的金属背衬电极层上如图5所示的Cu/Ga(工件2A)、Cu/In(工件2B)和Cu-Ga/In(工件2C)中的任一个的多层结构的金属前驱膜(下文中称为待被处理用于膜形成的工件)进行硒化或硫化以形成所述CIS光吸收层。已经用于硒化或硫化待被处理用于膜形成的工件的膜形成方法包括在如图6所示的圆柱石英室1A中将这些板形工件在一定间距下彼此远离地放置，并基于自然循环将所述工件硒化或硫化以形成光吸收层。
在进行硒化的情况下，将所述工件(金属前驱膜)放置于所述装置中并用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛。之后，将硒源引入并在被封装的状态下加热，并将所述工件在一定温度下保持一段时间，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
在进行硫化的情况下，将所述工件放置于所述装置中并用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛。之后，将硫源，例如硫化物气体引入并在被封装的状态下加热，并且将所述工件在一定温度下保持一段时间，从而形成基于硫化物的CIS光吸收层。
另外，在硒化后进行硫化的情况下，用硫气氛置换封装在所述装置中的硒气氛。升高在所述装置中的温度，同时保持所述硫气氛并将所述工件在一定温度下保持一段时间以使所述工件与热解的硫反应，从而形成基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层。
基于自然循环的相关现有技术的膜形成方法(硒化或硫化装置)示于图6中，其具有如下问题。由于在所述反应气体，例如H2Se或H2S(和硫族元素(硒或硫))和稀释气体(惰性气体)之间的比重存在差异，所述反应气体易于在所述反应炉的较下部分积聚，并且在所述炉中的反应气体变得不均匀。结果，形成了其中组份的比例是不均匀的光吸收层，这导致不均匀的太阳能电池性能。另外，在被处理用于膜形成的工件中的任何缺陷部分对太阳能电池的性能都有不利的影响(在这种情况下，给定的品质或性能不是令人满意的)，并且这种缺陷部分的存在不利地导致太阳能电池的构造整体上具有差的品质或性能。
在所述炉中用于均匀分散反应气体的技术是已知的，其包括在所述炉中放置用于均匀分散反应气体的器件，例如用于搅动所述反应气体的风扇，并且挡板在构成等离子显示器面板等的步骤中用作所述反应气体用的循环通道(参见专利文献1)。这种炉子用于等离子显示器面板等用的基板玻璃的煅烧，并且这项技术预计使在所述炉子中的温度均匀。在这个申请中的工件是不同的并且不使用反应气体。因此，难以直接使用这项技术用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层。另外，描述于专利文献1中的炉子是其中具有用作所述循环通道的挡板的炉子，其具有复杂的构造并且是昂贵的。因此这项技术的应用的问题是生产成本增加。
专利文献1：JP-A-11-311484
发明内容
本发明要解决的技术问题
为了消除上述问题完成了本发明。本发明的目的是通过采用包括(加上的)简单器件的构造使在装置中的温度均匀以及改进与反应气体和硫族元素(硒或硫)的接触状态，从而使同时形成的光吸收层能够具有均匀的和改进的品质(组分比例)和性能，并以改进的成品收率给出具有改进性能的太阳能电池。
解决问题的手段
(1)消除了上述问题的本发明提供用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，所述CIS型薄膜太阳能电池为pn异质结器件，其具有包含已经以如下顺序叠置的玻璃基板、金属背衬电极层、p型CIS光吸收层、高阻缓冲层和n型窗口层的基板结构，
其中，所述的形成方法包括如下步骤中的任一个：
硒化步骤，其中待被硒化或硫化的工件(下文中称为工件)包括玻璃基板，在其上形成的金属背衬电极层，并且将在所述金属背衬电极层上形成的包含Cu/Ga、Cu/In和Cu-Ga/In的多层结构的金属前驱膜硒化以形成基于硒化物的CIS光吸收层；
硫化步骤，其中将所述工件硫化以形成基于硫化物的CIS光吸收层；和
硒化/硫化步骤，其中将所述工件硒化/硫化以形成基于硒化物/硫化物的CIS光吸收层，
其中在每一步骤中，将用于气氛均匀化的器件放置于所述装置中并且将所述工件以如下方式放置：可使反应气体平稳循环，从而使在所述装置中的温度均匀，并且使所述工件与所述反应气体和与硫族元素(硒和硫)的接触的状态被改进。
(2)本发明提供如上述(1)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述用于气氛均匀化的器件包括强制所述气氛气体循环的电扇，并且所述工件放置的方式为其中在圆柱形装置中将两个或更多个平坦的板状工件(一组工件)在一定间距下彼此远离地放置，其平行于所述装置的长轴方向，同时保持所述板垂直，其中所述装置在工件的组中，在向上/向下方向和在长轴方向中具有反应气体通道，并且在所述工件组上方和下方和在其两边还具有所述气体的通道，并且每个工件易于与存在于所述装置中的反应气体接触。
(3)本发明提供如上述(1)或(2)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硒化步骤包括将所述硒源引入，加热所述硒源同时保持其处于被封装的状态，通过描述于上述(1)或(2)中的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式形成所述装置的内部状况，以使所述工件均匀地经历硒化反应，并且将所述金属前驱膜在一定温度下保持一段时间，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
(4)本发明提供如上述(1)、(2)或(3)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硒化步骤包括将所述工件放置于装置中，用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛，随后在常温下引入硒源，例如硒化氢气体，其被稀释至浓度范围为1-20％，理想地为2-10％，通过在上述(1)或(2)中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式将在所述装置中由于所述气体间的比重不同而倾向于分为较上部分和较下部分的气体气氛均匀化，同时保持所述硒源处于被封装的状态，将所述气体气氛在10-100℃/分钟的速度下加热至400-550℃，理想地为450-500℃，并且之后将所述工件在该温度下保持一段时间，即，10-200分钟，理想地为30-120分钟，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
(5)本发明提供如上述(1)或(2)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硫化步骤包括将所述工件放置于装置中，用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛，随后在常温下引入硫源，例如硫化物气体，其被稀释至浓度范围为1-30％，理想地为2-20％，通过在上述(1)或(2)中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式将在所述装置中由于所述气体间的比重不同而倾向于分为较上部分和较下部分的气体气氛均匀化，同时保持所述硫源处于被封装的状态，将所述气体气氛在10-100℃/分钟的速度下加热至400-550℃，理想地为450-500℃，并且之后将所述工件在该温度下保持一段时间，即，10-200分钟，理想地为30-120分钟，从而形成基于硫化物的CIS光吸收层。
(6)本发明提供如上述(1)或(2)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硒化/硫化步骤包括形成描述于权利要求1、2、3或4中的基于硒化物的CIS光吸收层，之后用硫气氛置换封装于所述装置中的硒气氛，通过在上述(1)或(2)中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式形成所述装置的内部状况，以使硫化反应均匀进行，同时提高在所述装置中的温度并保持所述硫气氛，以及将描述于上述(1)、(2)或(3)中的基于硒化物的CIS光吸收层在一定温度下保持一段时间以将所述层与硫反应，从而形成基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层。
(7)本发明提供如上述(1)、(2)、(3)或(4)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的基于硒化物的CIS光吸收层包括CuInSe2、Cu(InGa)Se2或CuGaSe2。
(8)本发明提供如上述(1)、(2)或(5)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的基于硫化物的CIS光吸收层包括CuInS2、Cu(InGa)S2或CuGaS2。
(9)本发明提供如上述(1)、(2)或(6)下所述的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层包括具有CuIn(SSe)2或Cu(InGa)(SSe)2或CuGa(SSe)2或CuIn(SSe)2作为表面层的CuInSe2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)(SSe)2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有Cu(InGa)(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、具有Cu(InGa)(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有CuGa(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、或具有CuGa(SSe)2作为表面层的CuGaSe2。
有益效果
本发明采用气氛均匀化器件用于使在所述装置中的温度均匀和用于改进与反应气体和硫族元素(硒或硫)的接触状态，和可使反应气体平稳循环的工件放置方式。通过这样的简单器件和方式，使得在所述装置中的温度均匀并且改进了与所述反应气体和硫族元素(硒和硫)的接触状态。因此，同时形成的CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层可被制备成具有均匀和改进的品质(成分比例)和性能。另外，还可改进CIS型薄膜太阳能电池的太阳能电池性能和成品收率。
附图说明
图1为显示在用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的本发明的方法中使用的膜形成装置的构造的示意图(前视图)。
图2为显示已经放置于本发明的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的装置中的待被处理用于膜形成的工件的图(侧视图)。
图3为说明在本发明的膜形成方法中的温度调节(包括示于图5中的用于确定温度分布的测量点)的图。
图4为说明在本发明的用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的装置中，经处理用于膜形成的工件的温度分布，和在相关现有技术中的用于形成本发明的CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的装置中，经处理用于膜形成的工件的温度分布之间关于每个测量点的比较的图。
图5为说明在用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的本发明的方法中，待被处理用于膜形成的工件的构造的图(截面图)。
图6为显示在用于形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的相关现有技术的方法中使用的膜形成装置的构造的示意图(前视图)。
图7为显示CIS型薄膜太阳能电池的构造的示意图(截面图)。
附图标记说明
1用于膜形成的装置
1A石英室
1B加热器
2待被处理用于膜形成的工件
2ACu-Ga多层膜
2BCu-In多层膜
2CCu-Ga-In多层膜
3风扇
4支撑物
4A支撑物腿
5 CIS型薄膜太阳能电池
5A玻璃基板
5B金属背衬电极层
5C CIS光吸收层
5D高阻缓冲层
5E窗口层(透明导电膜)
具体实施方式
本发明提供膜形成的方法，其用于在形成在CIS型薄膜太阳能电池中的CIS光吸收层的步骤中通过硒化、硫化/硒化、硫化、或硒化/硫化而形成膜的步骤中。如图7所示，CIS型薄膜太阳能电池5为pn异质结器件，其具有包含已经以如下方式叠置的玻璃基板5A、金属背衬电极层5B、p型CIS光吸收层5C、高阻缓冲层5D和n型窗口层(透明导电膜)5E的基板结构。当形成所述CIS光吸收层5C时，将包括在玻璃基板上的金属背衬电极层上的如图5所示的Cu/Ga(工件2A)、Cu/In(工件2B)和Cu-Ga/In(工件2C)中的任一个的多层结构的金属前驱膜(下文中称为待被处理用于膜形成的工件)进行通过硒化、硫化、或硒化/硫化的膜形成步骤以形成所述CIS光吸收层5C。
在本发明的膜形成法中，采用强制循环。因此，本发明可消除其中反应气体，例如H2Se或H2S(和硫族元素(硒或硫))由于在所述反应气体和稀释气体(惰性气体)之间的比重存在差异而易于在所述反应炉的较下部分积聚，导致在所述炉中反应气体浓度不均匀的现象(参见在表2中给出的对于相关现有技术装置的实验数据)，和其中所述炉的较上部分和较下部分发生具有温度差的现象(参见在图6中给出的对于相关现有技术的膜形成的实验数据)；这些现象是采用自然循环的相关现有技术的膜形成方法的问题。因此，在本发明中，使在所述装置中的温度均匀和改进了与所述反应气体和硫族元素(硒或硫)的接触状态。结果，同时形成的CIS型薄膜太阳能电池的光吸收膜可被制成具有均匀的和改进的品质(成分比例)和性能。另外，CIS型薄膜太阳能电池的太阳能电池性能和所述成品收率可被改进。
因此，在本发明的膜形成方法中，对于每一步骤，将用于气氛均匀化的器件放置在所述装置中，以使在所述装置中的温度和反应气体均匀，和改进与所述反应气体和硫族元素(硒或硫)的接触状态。另外，在每一步骤中采用工件放置的方式为使得所述反应气体的循环平稳。
如图1和3所示，用于气氛均匀化的器件可以是电扇3，并且工件放置的方式可以是如下所述的那样。支撑物4用于在圆柱形装置(石英室1A)中放置两个或更多个平坦的板状工件(一组工件)，使得所述工件2在一定间距下彼此远离地放置，其平行于所述装置的长轴方向，同时保持所述板垂直，并且所述装置具有位于所述的工件组中的以向上/向下方向和所述长轴方向的作为反应气体通道的内部通道，以及还具有作为在所述工件组外部通道的上部通道、下部通道、以及左和右侧通道。另外，所述器件和放置的方式可使每个工件易于与存在于所述装置中的反应气体接触。
所述硒化步骤可包括将所述硒源引入，加热所述硒源同时将其保持处于被封装的状态，通过用于如上所述的气氛均匀化的器件和工件放置方式形成所述装置的内部状况以使得所述工件均匀地经历硒化反应，并将每个金属前驱膜在一定温度下保持一段时间，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
所述硒化步骤可包括将所述工件放置在所述装置中，用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛，随后在常温下引入硒源，例如硒化氢气体，其被稀释到浓度范围为1-20％，理想地为2-10％，将由于所述气体之间的比重存在差异而在所述装置中倾向于分离成较上部分和较下部分的气体气氛通过如上所述的用于气氛均匀化的器件和工件放置方式进行均匀化，同时保持所述硒源处于被封装的状态，将所述气体气氛在10-100℃/分钟的速度下加热至400-550℃，理想地为450-500℃，并且之后将所述工件在该温度下保持一段时间，即，10-200分钟，理想地为30-120分钟，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
基于硒化物的CIS光吸收层可包括CuInSe2、Cu(InGa)Se2或CuGaSe2。
所述硫化步骤可包括将所述工件放置在所述装置中，用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛，随后在常温下引入硫源，例如硫化物气体，其被稀释到浓度范围为1-30％，理想地为2-20％，将由于所述气体之间的比重存在差异而在所述装置中倾向于分离成较上部分和较下部分的气体气氛通过如上所述的用于气氛均匀化的器件和工件放置方式进行均匀化，同时保持所述硫源处于被封装的状态，将所述气体气氛在10-100℃/分钟的速度下加热至400-550℃，理想地为450-500℃，并且之后将所述工件在该温度下保持一段时间，即，10-200分钟，理想地为30-120分钟，从而形成基于硫化物的CIS光吸收层。
基于硫化物的CIS光吸收层可包括CuInS2、Cu(InGa)S2或CuGaS2。
所述硒化/硫化步骤可包括形成如上所述的基于硒化物的CIS光吸收层，之后用硫气氛置换封装于所述装置中的硒气氛，通过如上所述的用于气氛均匀化的器件形成所述装置的内部状况以使得硫化反应均匀地进行，同时升高在所述装置中的温度并保持在所述硫气氛中，并将所述基于硒化物的CIS光吸收层在一定温度下保持一段时间以将所述层与硫反应，从而形成基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层。
所述基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层可包括具有CuIn(SSe)2或Cu(InGa)(SSe)2或CuGa(SSe)2或CuIn(SSe)2作为表面层的CuInSe2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)(SSe)2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有Cu(InGa)(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、具有Cu(InGa)(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有CuGa(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、或具有CuGa(SSe)2作为表面层的CuGaSe2。
图4说明在采用强制循环的本发明的膜形成方法中在工件(基板尺寸：300mm×1,200mm)中的温度分布，和采用自然循环的相关现有技术的膜形成方法中在工件(基板尺寸：与本发明中的相同)中的温度分布之间的比较。在每个膜形成的方法中，形成膜，同时以示于图3中的方式调节所述温度(在10℃/分钟的速度下从室温加热至510℃并在510℃下保持30分钟)。将热电偶各自连接与在所述工件上的四个位置I、II、III和IV，并且将该工件根据所述温度程序进行加热。在每一个测量点A(100℃)、测量点B(200℃)、测量点C(400℃)、和测量点D(510℃)下测定温度分布，并显示其结果。结果，发现本发明的膜形成方法在每个测量点下在所述工件中的温度差比相关现有技术的膜形成方法更小。
将具有通过采用强制循环的本发明的膜形成方法形成的CIS光吸收层的CIS型薄膜太阳能电池(尺寸：300mm×1,200mm)分成16片(A至P)，并且检查每一片的转换效率。其结果示于下表1中(所述转换效率对应于所示的测量区域A至P)
表1
根据本发明的装置：在工件上的测量位置(硒化或硫化)
    A     B     C     D
    E     F     G     H
    I     J     K     L
    M     N     O     P
转换效率(Eff(％))测量的结果
    11.9     11.9     11.7     12.1
    11.9     11.5     12.3     11.6
    12.2     12.4     12.5     11.8
    12.0     12.3     12.0     12.1
将具有通过相关现有技术的膜形成方法形成的CIS光吸收膜的CIS型薄膜太阳能电池(尺寸：300mm×1,200mm)分成16片(A至P)，并且检查每一片的转换效率。其结果示于下表2中(所述转换效率对应于所示的测量区域A至P)
表2
相关现有技术的装置：在工件上的测量位置(硒化或硫化)
    A     B     C     D
    E     F     G     H
    I     J     K     L
    M     N     O     P
转换效率(Eff(％))测量的结果
    9.6     9.5     9.4     9.5
    9.6     9.7     10.1     9.9
    11.0     10.5     10.7     11.5
    11.9     11.5     11.6     12.0
如表1和表2所示，发现利用本发明的用于膜形成的方法制备的CIS型薄膜太阳能电池比利用相关现有技术的膜形成方法具有更高的转换效率，并且前者的太阳能电池在整个区域内具有几乎均一的转换效率。
顺便提及，根据JIS C 8914I，通过用恒定光的太阳光模拟器在标准条件下(辐照强度，100mW/cm2；AM(大气质量)，1.5；温度，25℃)进行测量确定转换效率。
如上所述，本发明的膜形成方法证明可如图3所示使工件在所有位点具有均匀的温度分布，并给出在如表1所示的所有位点具有均匀和高转换效率的太阳能电池。

Claims (9)

1.一种形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，所述CIS型薄膜太阳能电池为具有基板结构pn异质结器件，其包含以如下顺序叠置的玻璃基板、金属背衬电极层、p型CIS光吸收层、高阻缓冲层和n型窗口层，
其中，该形成方法包括如下步骤中的任一个：
硒化步骤，其中待被硒化或硫化的工件(下文中称为工件)包括玻璃基板，在其上形成的金属背衬电极层，并且将在所述金属背衬电极层上形成的包含Cu/Ga、Cu/In和Cu-Ga/In中的任一个的多层结构的金属前驱膜硒化以形成基于硒化物的CIS光吸收层；
硫化步骤，其中将所述工件硫化以形成基于硫化物的CIS光吸收层；和
硒化/硫化步骤，其中将所述工件硒化/硫化以形成基于硒化物/硫化物的CIS光吸收层，
其中在每一步骤中，将用于气氛均匀化的器件放置于所述装置中并且将所述工件以如下方式放置：使反应气体能够平稳循环，从而使在所述装置中的温度均匀，并且使所述工件与所述反应气体和与硫族元素(硒和硫)的接触的状态被改进。
2.根据权利要求1的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述用于气氛均匀化的器件包括强制所述气氛气体循环的电扇，并且所述工件放置的方式为其中在圆柱形装置中将两个或更多个平坦的板状工件(工件组)在一定间距下彼此远离地放置，其平行于所述装置的长轴方向，同时保持所述板垂直，其中所述装置在所述工件组中、在向上/向下方向和在长轴方向中具有反应气体通道，并且在所述工件组上方和下方和在其两边还具有所述气体的通道，并且每个工件易于与存在于所述装置中的反应气体接触。
3.根据权利要求1或2的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硒化步骤包括将硒源引入，加热所述硒源同时保持其处于被封装的状态，通过在权利要求1或2中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式形成所述装置的内部状况，以使所述工件均匀地经历硒化反应，并且将所述金属前驱膜在一定温度下保持一段时间，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
4.根据权利要求1、2或3的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硒化步骤包括将所述工件放置于装置中，用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛，随后在常温下引入硒源，例如硒化氢气体，其被稀释至浓度范围为1-20％，理想地为2-10％，通过在权利要求1或2中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式将在所述装置中的由于所述气体间的比重不同而倾向于分为较上部分和较下部分的气体气氛均匀化，同时保持所述硒源处于被封装的状态，将所述气体气氛以10-100℃/分钟的速度加热至400-550℃，理想地为450-500℃，并且之后将所述工件在该温度下保持一段时间，即，10-200分钟，理想地为30-120分钟，从而形成基于硒化物的CIS光吸收层。
5.根据权利要求1或2的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硫化步骤包括将所述工件放置于装置中，用例如氮气的惰性气体置换在所述装置中的气氛，随后在常温下引入硫源，例如硫化物气体，其被稀释至浓度范围为1-30％，理想地为2-20％，通过在权利要求1或2中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式将在所述装置中的由于所述气体间的比重不同而倾向于分为较上部分和较下部分的气体气氛均匀化，同时保持所述硫源处于被封装的状态，将所述气体气氛以10-100℃/分钟的速度加热至400-550℃，理想地为450-500℃，并且之后将所述工件在该温度下保持一段时间，即，10-200分钟，理想地为30-120分钟，从而形成基于硫化物的CIS光吸收层。
6.根据权利要求1或2的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的硒化/硫化步骤包括形成在权利要求1、2、3或4中所述的基于硒化物的CIS光吸收层，之后用硫气氛置换封装于所述装置中的硒气氛，通过在权利要求1或2中描述的用于气氛均匀化的器件和工件放置的方式形成所述装置的内部状况，以使硫化反应均匀进行，同时提高在所述装置中的温度并保持所述硫气氛，以及将在权利要求1、2或3中所述的基于硒化物的CIS光吸收层在一定温度下保持一段时间以使所述层与硫反应，从而形成基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层。
7.根据权利要求1、2、3或4的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的基于硒化物的CIS光吸收层包括CuInSe2、Cu(InGa)Se2或CuGaSe2。
8.根据权利要求1、2或5的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的基于硫化物的CIS光吸收层包括CuInS2、Cu(InGa)S2或CuGaS2。
9.根据权利要求1、2或6的形成CIS型薄膜太阳能电池的光吸收层的方法，其中所述的基于硫化物/硒化物的CIS光吸收层包括具有CuIn(SSe)2或Cu(InGa)(SSe)2或CuGa(SSe)2或CuIn(SSe)2作为表面层的CuInSe2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)(SSe)2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有CuIn(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有Cu(InGa)(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、具有Cu(InGa)(SSe)2作为表面层的CuGaSe2、具有CuGa(SSe)2作为表面层的Cu(InGa)Se2、或具有CuGa(SSe)2作为表面层的CuGaSe2。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102034896A (zh) * 2009-09-28 2011-04-27 思阳公司 用于薄膜光伏材料硒化的自清洁大规模方法和熔炉系统
CN102308174A (zh) * 2008-11-28 2012-01-04 福尔克尔·普洛波斯特 生产半导体层和由单质硒和/或单质硫处理的涂层衬底特别是平面衬底的方法
CN102738262A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 株式会社日立国际电气 衬底处理装置及搬运装置
CN102738296A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 株式会社日立国际电气 衬底处理装置、及该装置用反应管的表面涂膜形成方法
CN102754197A (zh) * 2010-02-23 2012-10-24 法国圣戈班玻璃厂 用于加工多层体的布置、系统和方法
CN103151260A (zh) * 2011-01-14 2013-06-12 思阳公司 利用强制对流对薄膜装置进行均匀热处理的设备及方法
CN104067378A (zh) * 2011-12-01 2014-09-24 株式会社日立国际电气 衬底处理装置及搬运装置
TWI488313B (zh) * 2009-09-28 2015-06-11 Stion Corp 用於大規模處理覆蓋玻璃基板的基於ｃｉｓ和／或ｃｉｇｓ的薄膜的熱管理和方法
US9082796B2 (en) 2008-06-20 2015-07-14 Volker Probst Process device for processing in particular stacked processed goods

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9105776B2 (en) * 2006-05-15 2015-08-11 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic materials using semiconductor materials
US8017860B2 (en) * 2006-05-15 2011-09-13 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic materials using bulk semiconductor materials
US8414961B1 (en) * 2006-12-13 2013-04-09 Nanosolar, Inc. Solution deposited transparent conductors
US20080300918A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Commercenet Consortium, Inc. System and method for facilitating hospital scheduling and support
KR100871541B1 (ko) * 2007-06-26 2008-12-05 주식회사 동부하이텍 이미지센서 및 그 제조방법
US8071179B2 (en) * 2007-06-29 2011-12-06 Stion Corporation Methods for infusing one or more materials into nano-voids if nanoporous or nanostructured materials
US7919400B2 (en) * 2007-07-10 2011-04-05 Stion Corporation Methods for doping nanostructured materials and nanostructured thin films
WO2009017172A1 (ja) * 2007-08-02 2009-02-05 Showa Shell Sekiyu K. K. Ｃｉｓ系薄膜太陽電池の光吸収層の作製方法
US8759671B2 (en) 2007-09-28 2014-06-24 Stion Corporation Thin film metal oxide bearing semiconductor material for single junction solar cell devices
US8614396B2 (en) * 2007-09-28 2013-12-24 Stion Corporation Method and material for purifying iron disilicide for photovoltaic application
US20090087939A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Stion Corporation Column structure thin film material using metal oxide bearing semiconductor material for solar cell devices
US8287942B1 (en) 2007-09-28 2012-10-16 Stion Corporation Method for manufacture of semiconductor bearing thin film material
US8058092B2 (en) 2007-09-28 2011-11-15 Stion Corporation Method and material for processing iron disilicide for photovoltaic application
US7998762B1 (en) 2007-11-14 2011-08-16 Stion Corporation Method and system for large scale manufacture of thin film photovoltaic devices using multi-chamber configuration
US8319094B2 (en) 2007-11-16 2012-11-27 E I Du Pont De Nemours And Company Multilayer terionomer encapsulant layers and solar cell laminates comprising the same
US20090305449A1 (en) * 2007-12-06 2009-12-10 Brent Bollman Methods and Devices For Processing A Precursor Layer In a Group VIA Environment
JP5244170B2 (ja) * 2008-04-17 2013-07-24 本田技研工業株式会社 太陽電池の熱処理装置
US8642138B2 (en) 2008-06-11 2014-02-04 Stion Corporation Processing method for cleaning sulfur entities of contact regions
US8003432B2 (en) 2008-06-25 2011-08-23 Stion Corporation Consumable adhesive layer for thin film photovoltaic material
US9087943B2 (en) 2008-06-25 2015-07-21 Stion Corporation High efficiency photovoltaic cell and manufacturing method free of metal disulfide barrier material
US7855089B2 (en) 2008-09-10 2010-12-21 Stion Corporation Application specific solar cell and method for manufacture using thin film photovoltaic materials
US8236597B1 (en) 2008-09-29 2012-08-07 Stion Corporation Bulk metal species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8476104B1 (en) 2008-09-29 2013-07-02 Stion Corporation Sodium species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8394662B1 (en) 2008-09-29 2013-03-12 Stion Corporation Chloride species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8008110B1 (en) 2008-09-29 2011-08-30 Stion Corporation Bulk sodium species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8026122B1 (en) 2008-09-29 2011-09-27 Stion Corporation Metal species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8501521B1 (en) 2008-09-29 2013-08-06 Stion Corporation Copper species surface treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8008112B1 (en) 2008-09-29 2011-08-30 Stion Corporation Bulk chloride species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US7863074B2 (en) 2008-09-30 2011-01-04 Stion Corporation Patterning electrode materials free from berm structures for thin film photovoltaic cells
US8425739B1 (en) 2008-09-30 2013-04-23 Stion Corporation In chamber sodium doping process and system for large scale cigs based thin film photovoltaic materials
US8008198B1 (en) * 2008-09-30 2011-08-30 Stion Corporation Large scale method and furnace system for selenization of thin film photovoltaic materials
US8383450B2 (en) 2008-09-30 2013-02-26 Stion Corporation Large scale chemical bath system and method for cadmium sulfide processing of thin film photovoltaic materials
US7947524B2 (en) 2008-09-30 2011-05-24 Stion Corporation Humidity control and method for thin film photovoltaic materials
US7910399B1 (en) * 2008-09-30 2011-03-22 Stion Corporation Thermal management and method for large scale processing of CIS and/or CIGS based thin films overlying glass substrates
US8741689B2 (en) 2008-10-01 2014-06-03 Stion Corporation Thermal pre-treatment process for soda lime glass substrate for thin film photovoltaic materials
US20110018103A1 (en) 2008-10-02 2011-01-27 Stion Corporation System and method for transferring substrates in large scale processing of cigs and/or cis devices
US8003430B1 (en) 2008-10-06 2011-08-23 Stion Corporation Sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
US8435826B1 (en) 2008-10-06 2013-05-07 Stion Corporation Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method
USD625695S1 (en) 2008-10-14 2010-10-19 Stion Corporation Patterned thin film photovoltaic module
US8168463B2 (en) 2008-10-17 2012-05-01 Stion Corporation Zinc oxide film method and structure for CIGS cell
US8344243B2 (en) 2008-11-20 2013-01-01 Stion Corporation Method and structure for thin film photovoltaic cell using similar material junction
USD628332S1 (en) 2009-06-12 2010-11-30 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for street lamp
USD662040S1 (en) 2009-06-12 2012-06-19 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for garden lamp
USD632415S1 (en) 2009-06-13 2011-02-08 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for cluster lamp
USD652262S1 (en) 2009-06-23 2012-01-17 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for cooler
USD662041S1 (en) 2009-06-23 2012-06-19 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for laptop personal computer
US8507786B1 (en) 2009-06-27 2013-08-13 Stion Corporation Manufacturing method for patterning CIGS/CIS solar cells
USD627696S1 (en) 2009-07-01 2010-11-23 Stion Corporation Pin striped thin film solar module for recreational vehicle
US8398772B1 (en) 2009-08-18 2013-03-19 Stion Corporation Method and structure for processing thin film PV cells with improved temperature uniformity
FR2951022B1 (fr) * 2009-10-07 2012-07-27 Nexcis Fabrication de couches minces a proprietes photovoltaiques, a base d'un alliage de type i-iii-vi2, par electro-depots successifs et post-traitement thermique.
US8809096B1 (en) 2009-10-22 2014-08-19 Stion Corporation Bell jar extraction tool method and apparatus for thin film photovoltaic materials
US9105796B2 (en) * 2009-11-25 2015-08-11 E I Du Pont De Nemours And Company CZTS/Se precursor inks and methods for preparing CZTS/Se thin films and CZTS/Se-based photovoltaic cells
KR101094326B1 (ko) * 2009-12-15 2011-12-19 한국에너지기술연구원 태양전지용 Ｃｕ－Ｉｎ－Ｚｎ－Ｓｎ－（Ｓｅ，Ｓ）계 박막 및 이의 제조방법
US8859880B2 (en) 2010-01-22 2014-10-14 Stion Corporation Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices
EP2360720A1 (de) 2010-02-23 2011-08-24 Saint-Gobain Glass France Vorrichtung zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen, Anordnungen, insbesondere Mehrschichtkörperanordnungen, Anlage zum Prozessieren, insbesondere zum Selenisieren, von Gegenständen, Verfahren zum Positionieren von mindestens zwei Gegenständen
WO2011118203A1 (ja) * 2010-03-23 2011-09-29 株式会社クラレ 化合物半導体粒子組成物、化合物半導体膜とその製造方法、光電変換素子、及び太陽電池
US9096930B2 (en) 2010-03-29 2015-08-04 Stion Corporation Apparatus for manufacturing thin film photovoltaic devices
KR20130098143A (ko) * 2010-05-04 2013-09-04 인터몰레큘러 인코퍼레이티드 Ｃｉｇｓ 태양 전지 제조를 위한 통합적 방법
US8461061B2 (en) 2010-07-23 2013-06-11 Stion Corporation Quartz boat method and apparatus for thin film thermal treatment
US8628997B2 (en) 2010-10-01 2014-01-14 Stion Corporation Method and device for cadmium-free solar cells
KR20120038632A (ko) 2010-10-14 2012-04-24 삼성전자주식회사 태양 전지의 제조 방법
KR20120040433A (ko) 2010-10-19 2012-04-27 삼성전자주식회사 가스 분출 장치 및 이를 이용한 태양 전지의 제조 방법
US8728200B1 (en) 2011-01-14 2014-05-20 Stion Corporation Method and system for recycling processing gas for selenization of thin film photovoltaic materials
KR20120097792A (ko) * 2011-02-25 2012-09-05 삼성전자주식회사 퍼니스와 이를 이용한 박막 형성 방법
JP5709662B2 (ja) * 2011-06-16 2015-04-30 ソーラーフロンティア株式会社 Ｃｚｔｓ系薄膜太陽電池の製造方法
KR20140085584A (ko) * 2011-12-28 2014-07-07 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 그것을 이용한 기판 처리 방법
KR101633024B1 (ko) 2014-07-30 2016-06-23 한국과학기술원 Se이 부족한 (In,Ga)Se/Cu 적층 구조의 전구체를 이용한 CIGS 박막 제조방법
KR101939114B1 (ko) * 2016-09-27 2019-01-17 재단법인대구경북과학기술원 셀렌화 및 황화 열처리를 통한 셀렌 및 황의 조성이 조절된 박막 태양전지 광흡수층의 제조방법 및 상기 광흡수층을 함유한 박막 태양전지

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581108A (en) * 1984-01-06 1986-04-08 Atlantic Richfield Company Process of forming a compound semiconductive material
JPS61237476A (ja) * 1985-04-12 1986-10-22 シーメンス・ソラー・インダストリエス・リミテッド・パートナーシップ 化合物半導体の製造方法
US4638111A (en) * 1985-06-04 1987-01-20 Atlantic Richfield Company Thin film solar cell module
US4915745A (en) * 1988-09-22 1990-04-10 Atlantic Richfield Company Thin film solar cell and method of making
US5015503A (en) * 1990-02-07 1991-05-14 The University Of Delaware Apparatus for producing compound semiconductor thin films
US5186764A (en) * 1990-02-13 1993-02-16 Viscodrive Gmbh Method and apparatus for treating plates with gas
JP3249408B2 (ja) * 1996-10-25 2002-01-21 昭和シェル石油株式会社 薄膜太陽電池の薄膜光吸収層の製造方法及び製造装置
JP4089113B2 (ja) * 1999-12-28 2008-05-28 株式会社Ｉｈｉ 薄膜作成装置
JP4402846B2 (ja) * 2001-02-20 2010-01-20 中外炉工業株式会社 平面ガラス基板用連続式焼成炉
JP2003165735A (ja) * 2001-11-29 2003-06-10 Showa Mfg Co Ltd ガラス基板用熱処理装置
JP2004327653A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 真空処理装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9082796B2 (en) 2008-06-20 2015-07-14 Volker Probst Process device for processing in particular stacked processed goods
CN102308174A (zh) * 2008-11-28 2012-01-04 福尔克尔·普洛波斯特 生产半导体层和由单质硒和/或单质硫处理的涂层衬底特别是平面衬底的方法
CN102308174B (zh) * 2008-11-28 2015-08-05 福尔克尔·普洛波斯特 生产半导体层和由单质硒和/或单质硫处理的涂层衬底特别是平面衬底的方法
US9284641B2 (en) 2008-11-28 2016-03-15 Volker Probst Processing device for producing semiconductor layers and coated substrates treated with elemental selenium and/or sulphur
CN102034896A (zh) * 2009-09-28 2011-04-27 思阳公司 用于薄膜光伏材料硒化的自清洁大规模方法和熔炉系统
TWI488313B (zh) * 2009-09-28 2015-06-11 Stion Corp 用於大規模處理覆蓋玻璃基板的基於ｃｉｓ和／或ｃｉｇｓ的薄膜的熱管理和方法
CN102754197A (zh) * 2010-02-23 2012-10-24 法国圣戈班玻璃厂 用于加工多层体的布置、系统和方法
CN102754197B (zh) * 2010-02-23 2016-05-25 法国圣戈班玻璃厂 用于加工多层体的布置、系统和方法
CN103151260A (zh) * 2011-01-14 2013-06-12 思阳公司 利用强制对流对薄膜装置进行均匀热处理的设备及方法
CN102738262A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 株式会社日立国际电气 衬底处理装置及搬运装置
CN102738296A (zh) * 2011-04-08 2012-10-17 株式会社日立国际电气 衬底处理装置、及该装置用反应管的表面涂膜形成方法
CN104067378A (zh) * 2011-12-01 2014-09-24 株式会社日立国际电气 衬底处理装置及搬运装置

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