[发明专利]太阳能电池用薄膜形成装置及薄膜形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及形成用于太阳能电池等光电转换元件的薄膜的太阳能电池用薄膜形成装置及薄膜形成方法。

背景技术

通常，太阳能电池等光电转换元件利用半导体的能量转换特性，特别是太阳能电池作为不对地球环境造成不良影响地得到电能的手段而备受关注。这种光电转换元件是使用例如CVD（Chemical Vapor Deposition）装置等真空成膜装置在硅基板等的表面层叠多层光电转换用的各种薄膜，例如p型半导体薄膜、n型半导体薄膜而构成的。

使用真空成膜装置时，得到的薄膜的膜质较良好，但用于制造的装置、设备需要大量的费用。因此，为了大幅削减装置成本、设备成本，新提出了以下制造方法，即，通过喷涂、涂布等使薄膜材料，例如将氧化钛等金属氧化物微粒溶解于水、醇类等溶剂而成的溶液附着在膜、玻璃基板等的表面，通过热使其干燥得到所希望的薄膜（参照日本特开2002-324591号公报、国际公开第2004/033756）。

然而，如上所述地仅通过利用喷涂的成膜方法或利用涂布的成膜方法来形成的半导体薄膜，存在因液晶性不太良好而膜特性并不良好这样的问题点。

发明内容

本发明提供即使在大气压气氛下也能够形成结晶性良好的光电转换元件用薄膜的太阳能电池用薄膜形成装置及薄膜形成方法。

本发明提供一种太阳能电池用薄膜形成方法，其特征在于，是在被处理体的表面形成含有多种元素的薄膜的太阳能电池用薄膜形成方法，其中，利用电场使含有上述元素的原料溶液成为微粒飞散到处理空间，使该飞散的上述微粒附着于上述被处理体的表面形成上述薄膜。

另外，本发明提供一种太阳能电池用薄膜形成装置，其特征在于，是在被处理体的表面形成含有多种元素的薄膜的太阳能电池用薄膜形成装置，具备：向处理空间供给含有上述元素的原料溶液的原料溶液供给机构；保持上述被处理体的保持机构；加热上述被处理体的加热机构；以及用于在上述保持机构与上述原料溶液供给机构之间施加电压，利用电场使上述原料溶液成为微粒飞散的电场用电源机构。

此外，本发明提供一种太阳能电池用薄膜形成装置，其特征在于，是在被处理体的表面形成含有多种元素的薄膜的太阳能电池用薄膜形成装置，具备：向处理空间供给含有上述元素的原料溶液的原料溶液供给机构；保持上述被处理体的保持机构；加热上述被处理体的加热机构；设置于上述原料溶液供给机构的附近的引出电极；以及用于在上述原料溶液供给机构与上述引出电极之间施加电压，利用电场使上述原料溶液成为微粒飞散的引出用电源机构。

根据本发明，由于是利用电场使原料溶液成为微粒飞散而附着于被处理体的表面进行成膜，所以能够形成膜质特性良好的结晶性的薄膜。

附图说明

图1是表示本发明涉及的薄膜形成装置的第1实施例的一个例子的构成图。

图2是表示原料溶液供给机构的喷嘴部的部分放大截面图。

图3是表示CuInS₂薄膜的评价结果的座标图。

图4是表示含有InSe的膜的评价结果的座标图。

图5是含有InSe的膜的电子显微镜照片。

图6是表示含有InS的膜的评价结果的座标图。

图7是表示含有InS的膜的评价结果的座标图。

图8是表示含有CuZnSnS的膜的评价结果的座标图。

图9是表示含有CuZnSnS的膜的评价结果的座标图。

图10是表示原料溶液供给机构的头部的第1变形实施例的图。

图11是表示原料溶液供给机构的头部的第2变形实施例的图。

图12是表示原料溶液供给机构的第3变形实施例的图。

图13是表示原料溶液供给机构的第4变形实施例的图。

图14是表示原料溶液供给机构的第5变形实施例的图。

图15是表示本发明涉及的薄膜形成装置的第2实施例的一个例子的构成图。

图16是表示原料溶液供给机构的喷嘴部附近的部分放大截面图。

图17是表示原料溶液供给机构和引出电极的变形实施例的部分放大图。

图18是表示光电转换元件的结构的一个例子的简要截面图。

具体实施方式