[发明专利]化合物太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物太阳能电池及效率良好地制造该化合物太阳能电池的方法，所述化合物太阳能电池将由I族、III族及VI族的元素形成的CuInSe₂(CIS)或使Ga固溶于其中而成的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，具有高的光转换效率(以下称为“转换效率”)。

背景技术

已知太阳能电池中，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高转换效率并可以形成薄膜，并且有光照射等导致的转换效率的劣化少之类的优点。

而且，这种太阳能电池的缓冲层以往使用通过化学析出法形成的Zn(O，S)等(参照专利文献1)。但是，通过化学析出法形成缓冲层时，在真空下形成光吸收层后，暂时取出至大气下形成缓冲层，并再次在真空下形成表面电极层，因此无法连续进行各工序，会产生生产率降低之类的问题。因此，提出了不通过化学析出法形成缓冲层，而是通过溅射法来形成，在真空下连续进行上述各工序，从而提高生产率的方法(参照专利文献2)。另一方面，已知将光吸收层与缓冲层的导带之差ΔEc设定为0≤ΔEc≤0.4，能够有效地抑制光吸收层与缓冲层之间的界面附近的载体的再结合，可以得到高转换效率(参照非专利文献1)。另外，将CIGS系化合物半导体用于光吸收层时，作为具有满足上述条件的导带的缓冲层，可列举出由Zn(O，S，OH)、In(S，OH)、(Zn，Mg)O等的混晶形成的缓冲层。

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

非专利文献

非专利文献1:Current Applied Physics,Volume 10,Issue 2,Supplement,March 2010,Pages S150-S153(Minemoto et al)

发明内容

发明要解决的问题

此处，对于光电转换效率高的CIGS系化合物半导体的组成，若着眼于Ga与In的比率，则现在为0.2≤Ga/(In+Ga)≤0.5的范围。为了将这种Ga丰富的CIGS系化合物半导体的导带与缓冲层的导带的偏移值设为0≤ΔEc≤0.4，需要增大ZnS及MgO相对于ZnO的比率、InO相对于InS的比率，但提高InO比率时，结晶取向容易变为无规。将这种结晶取向无规的混晶用作缓冲层时，在光吸收层与缓冲层之间的界面附近发生载体的再结合，会产生转换效率降低之类的问题。因此，正在谋求能够不损害高转换效率地发挥的改善。

本发明是鉴于上述问题作出的，目的在于提供能够不在大气下进行缓冲层的形成工序而是连接前后工序地连续进行、并且具有高转换效率的化合物太阳能电池及其制造方法。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的第1要旨在于提供一种化合物太阳能电池，其为在基板上具备由I-III-VI族化合物半导体形成的化合物光吸收层、缓冲层和表面电极层的化合物太阳能电池，上述化合物光吸收层与缓冲层之间设置有由下述通式(1)所示组成的混晶形成的界面层。

Zn(O_X，S_1-X)……(1)

(其中，X为0.9<X≤1或0≤X<0.1。)

另外，第2要旨为一种化合物太阳能电池的制造方法，其为制造第1要旨的化合物太阳能电池的方法，具备如下工序：一边使长条状基板沿纵向方向移动，一边在上述基板上形成由I-III-VI族化合物半导体形成的化合物光吸收层的工序；形成界面层的工序；形成缓冲层的工序和形成表面电极层的工序，在真空下依次连续进行各工序。

发明的效果