[发明专利]化合物太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及效率良好地制造化合物太阳能电池的方法，所述化合物太阳能电池具有高的光转换效率(以下称为“转换效率”)，且将由Ib族、IIIb族及Vib族元素形成的CuInSe₂(CIS)或者在其中固溶了Ga而得的Cu(In，Ga)Se₂(CIGS)化合物半导体(I-III-VI族化合物半导体)用于光吸收层。

背景技术

已知在太阳能电池中，将CIS或CIGS(以下称为“CIGS系”)化合物半导体用于光吸收层的化合物太阳能电池具有如下优点：具有高转换效率且能够形成为薄膜，并且光照射等导致的转换效率的劣化少。

这种将CIGS系化合物半导体用于光吸收层的太阳能电池的缓冲层通常使用由化学沉积法形成的CdS、Zn(O，S)等(例如，参照专利文献1)。但是，由化学沉积法形成缓冲层时，在真空下形成CIGS系化合物半导体层后，需要取出到大气下形成缓冲层，并再次在真空下形成透明电极层，存在生产率差之类的问题。

因此，为了解决该问题，提出了不取出到大气下，而是在真空下利用溅射法来连续进行上述化合物太阳能电池中的缓冲层的形成(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-343987号公报

专利文献2：日本特开2002-124688号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，如专利文献2所述，使用通用的磁控溅射装置作为溅射装置在真空下连续形成缓冲层时，虽然生产效率得以改善，但已判明，由于在溅射中产生的等离子体中的负离子、高能量电子，在缓冲层和光吸收层中出现损伤，会出现化合物太阳能电池的特性下降之类的新问题。这种情况在为了提高生产率而增大对阴极靶材施加的电力时特别明显地显现，因此强烈期望其改善。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供制造能够在真空下连续进行缓冲层的形成而不取出到大气下、而且具有高转换效率的化合物太阳能电池的方法。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的要旨在于一种化合物太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述化合物太阳能电池在基板上至少依次具备I-III-VI族化合物半导体层、缓冲层和透明电极层，该方法中，假定在相对于上述基板的层形成面垂直状延伸的假想中心轴时，在该假想中心轴的两侧，以相对的状态配置2张溅射用阴极靶材，并通过使用高频(RF)电源、或组合使用直流(DC)电源和高频(RF)电源的溅射法来进行上述缓冲层的形成。

发明的效果

本发明的化合物太阳能电池的制造方法是至少依次具备I-III-VI族化合物半导体层、缓冲层和透明电极层的化合物太阳能电池的制造方法，且通过特殊的溅射法形成上述缓冲层。因此，能够继I-III-VI族化合物半导体层的形成后在真空下连续进行缓冲层的形成，能够提高化合物太阳能电池的生产效率。而且，假定相对于基板的层形成面垂直状延伸的假想中心轴时，在该假想中心轴的两侧，以相对的状态配置2张溅射用阴极靶材，并且利用使用高频(RF)电源、或组合使用直流(DC)电源和高频(RF)电源的溅射法来进行上述缓冲层的形成，因此能够将产生的电子等关闭在上述两阴极靶材之间，能够实现兼顾高速形成缓冲层和降低对I-III-VI族化合物半导体层造成的损害。因此，通过本发明的制造方法获得的化合物太阳能电池可以低成本制造，且具有高转换效率。

另外，上述2张相对的阴极靶材配置成朝向基板侧而张开为大致V字状时，能够更高速地形成缓冲层，能够谋求化合物太阳能电池的进一步低成本化。

而且，上述2张相对的阴极靶材平行配置时，能够将更多产生的电子关闭在上述两阴极之间，能够谋求进一步降低对I-III-VI族化合物半导体层造成的损害。

附图说明

图1是通过本发明的一个实施方式获得的CIGS太阳能电池的截面图。

图2是用于形成上述CIGS太阳能电池的缓冲层的溅射装置中的阴极靶材与基板的位置关系的说明图。

图3是示出上述溅射装置中的阴极靶材与基板的位置关系的其它例的说明图。

图4是示出上述溅射装置中的阴极靶材与基板的位置关系的其它例的说明图。

具体实施方式

接着，对用于实施本发明的方式进行说明。