[發(fā)明專利]光電轉(zhuǎn)換元件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180051703.1
• 申請(qǐng)日: 2011-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN103201846A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小林宏之;福永敏明;村上直樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L31/04
• 分類號(hào): H01L31/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光電轉(zhuǎn)換元件，該光電轉(zhuǎn)換元件使用于太陽電池、電荷耦合器件（Charge?Coupled?Device，CCD）感測器（sensor）等。

背景技術(shù)

包括光電轉(zhuǎn)換層及與該光電轉(zhuǎn)換層導(dǎo)通的電極的光電轉(zhuǎn)換元件，被使用于太陽電池等的用途。從前，于太陽電池中，使用有塊狀（bulk）的單晶Si或多晶Si、或者薄膜的非晶（amorphous）Si的Si系太陽電池為主流，但已研究開發(fā)出不依賴Si的化合物半導(dǎo)體系太陽電池。作為化合物半導(dǎo)體系太陽電池，GaAs系等的塊狀系太陽電池、與包含Ib族元素、IIIb族元素、及VIb族元素的CIGS系等的薄膜系太陽電池已為人所知。CIGS是由通式Cu_1－zIn_1－xGa_xSe_2－yS_y（式中，0≤x≤1、0≤y≤2、0≤z≤1）表示的化合物半導(dǎo)體，當(dāng)x＝0時(shí)為CIS，當(dāng)x＞0時(shí)為CIGS。于本說明書中，CIGS包含CIS。

每當(dāng)制造CIGS系光電轉(zhuǎn)換元件時(shí)，重要的是已積層的層之間的剝離的問題。尤其當(dāng)藉由輥到輥（roll-to-roll）方式來進(jìn)行制造時(shí)，因搬送時(shí)施加于膜的負(fù)載，更容易產(chǎn)生剝離。若剝離減輕，則不僅有助于使制造時(shí)的良率提高，而且亦有助于使光電轉(zhuǎn)換效率特性提高。

一般認(rèn)為CIGS系光電轉(zhuǎn)換元件中的剝離的原因主要在于：光電轉(zhuǎn)換層（即CIGS）與背面電極（即Mo層）的界面上所形成的MoSe₂層是以對(duì)于背面電極層c軸取向的層狀而形成（參照?qǐng)D5）。

非專利文獻(xiàn)1中提及：形成為層狀的MoSe₂層的層之間的鍵結(jié)是由凡得瓦力（Van?Der?Waals?force）產(chǎn)生的弱鍵結(jié)，因此，呈層狀地形成有MoSe₂層的Mo層與CIGS膜的密著性（adhesion）變?nèi)酢?/p>

因此，為了使剝離減輕，于專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、以及專利文獻(xiàn)3等中，已研究了抑制MoSe₂層的形成的方法。

于專利文獻(xiàn)1～專利文獻(xiàn)3中，揭示有于藉由硒化法（selenization?method）來形成CIGS層時(shí)的MoSe₂層的抑制方法。

另一方面，已報(bào)告：由于在Mo層與CIGS層之間存在MoSe₂層，因此，于Mo層與MoSe₂層之間形成歐姆（ohmic）接觸，使太陽電池的效率提高。又，亦已提出：代替所述MoSe₂層，于Mo層上形成ZnO等的半導(dǎo)體層，而試圖將轉(zhuǎn)換效率提高（專利文獻(xiàn)4、專利文獻(xiàn)5等）。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

[特午文獻(xiàn)1]日本專利特開平6-188444號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開平9-321326號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)3]日本專利特開2009-289955號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)4]日本專利特開2006-13028號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)5]日本專利特開2007-335625號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

[非專利文獻(xiàn)1]《薄售出膜》第480-481期的第433頁-第438頁（Thin?Sold?Films?Vol480-481p.433-438）

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明解決的問題

然而，尚未確立藉由蒸鍍法而于包含過渡金屬的背面電極上形成CIGS層時(shí)的MoSe₂層的抑制方法，重要的課題在于：在使用蒸鍍法來形成CIGS層而成的光電轉(zhuǎn)換元件中抑制剝離。

再者，當(dāng)藉由Mo以外的過渡金屬來構(gòu)成背面電極，且藉由Ib-IIIb-VIb化合物半導(dǎo)體來構(gòu)成光電轉(zhuǎn)換層時(shí)，過渡金屬二硫?qū)倩铮╠ichalcogenide）層會(huì)于背面電極與光電轉(zhuǎn)換層之間生成，從而會(huì)產(chǎn)生同樣的問題。

本發(fā)明是鑒于上述情形而成的發(fā)明，本發(fā)明的目的在于提供密著性高，且不易產(chǎn)生剝離的光電轉(zhuǎn)換元件。

解決問題的手段

一種光電轉(zhuǎn)換元件，于基板上具有包含過渡金屬元素的導(dǎo)電層、包含化合物半導(dǎo)體的光電轉(zhuǎn)換層、以及透明電極的積層構(gòu)造，所述化合物半導(dǎo)體含有Ib族元素、IIIb族元素及VIb族元素，所述光電轉(zhuǎn)換元件的特征在于：

于所述導(dǎo)電層與所述光電轉(zhuǎn)換層之間包括過渡金屬二硫?qū)倩锉∧?，該過渡金屬二硫?qū)倩锉∧ぐ鲞^渡金屬元素與所述VIb族元素，