[发明专利]光电转换元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电转换元件，该光电转换元件使用于太阳电池、电荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）感测器（sensor）等。

背景技术

包括光电转换层及与该光电转换层导通的电极的光电转换元件，被使用于太阳电池等的用途。从前，于太阳电池中，使用有块状（bulk）的单晶Si或多晶Si、或者薄膜的非晶（amorphous）Si的Si系太阳电池为主流，但已研究开发出不依赖Si的化合物半导体系太阳电池。作为化合物半导体系太阳电池，GaAs系等的块状系太阳电池、与包含Ib族元素、IIIb族元素、及VIb族元素的CIGS系等的薄膜系太阳电池已为人所知。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）表示的化合物半导体，当x＝0时为CIS，当x＞0时为CIGS。于本说明书中，CIGS包含CIS。

每当制造CIGS系光电转换元件时，重要的是已积层的层之间的剥离的问题。尤其当藉由辊到辊（roll-to-roll）方式来进行制造时，因搬送时施加于膜的负载，更容易产生剥离。若剥离减轻，则不仅有助于使制造时的良率提高，而且亦有助于使光电转换效率特性提高。

一般认为CIGS系光电转换元件中的剥离的原因主要在于：光电转换层（即CIGS）与背面电极（即Mo层）的界面上所形成的MoSe₂层是以对于背面电极层c轴取向的层状而形成（参照图5）。

非专利文献1中提及：形成为层状的MoSe₂层的层之间的键结是由凡得瓦力（Van Der Waals force）产生的弱键结，因此，呈层状地形成有MoSe₂层的Mo层与CIGS膜的密着性（adhesion）变弱。

因此，为了使剥离减轻，于专利文献1、专利文献2、以及专利文献3等中，已研究了抑制MoSe₂层的形成的方法。

于专利文献1～专利文献3中，揭示有于藉由硒化法（selenization method）来形成CIGS层时的MoSe₂层的抑制方法。

另一方面，已报告：由于在Mo层与CIGS层之间存在MoSe₂层，因此，于Mo层与MoSe₂层之间形成欧姆（ohmic）接触，使太阳电池的效率提高。又，亦已提出：代替所述MoSe₂层，于Mo层上形成ZnO等的半导体层，而试图将转换效率提高（专利文献4、专利文献5等）。

现有技术文献

专利文献

[特午文献1]日本专利特开平6-188444号公报

[专利文献2]日本专利特开平9-321326号公报

[专利文献3]日本专利特开2009-289955号公报

[专利文献4]日本专利特开2006-13028号公报

[专利文献5]日本专利特开2007-335625号公报

非专利文献

[非专利文献1]《薄售出膜》第480-481期的第433页-第438页（Thin Sold Films Vol480-481p.433-438）

发明内容

发明解决的问题

然而，尚未确立藉由蒸镀法而于包含过渡金属的背面电极上形成CIGS层时的MoSe₂层的抑制方法，重要的课题在于：在使用蒸镀法来形成CIGS层而成的光电转换元件中抑制剥离。

再者，当藉由Mo以外的过渡金属来构成背面电极，且藉由Ib-IIIb-VIb化合物半导体来构成光电转换层时，过渡金属二硫属化物（dichalcogenide）层会于背面电极与光电转换层之间生成，从而会产生同样的问题。

本发明是鉴于上述情形而成的发明，本发明的目的在于提供密着性高，且不易产生剥离的光电转换元件。

解决问题的手段

一种光电转换元件，于基板上具有包含过渡金属元素的导电层、包含化合物半导体的光电转换层、以及透明电极的积层构造，所述化合物半导体含有Ib族元素、IIIb族元素及VIb族元素，所述光电转换元件的特征在于：

于所述导电层与所述光电转换层之间包括过渡金属二硫属化物薄膜，该过渡金属二硫属化物薄膜包含所述过渡金属元素与所述VIb族元素，