半导体膜及制造方法、使用其的太阳能电池及制造方法技术

一种半导体膜具有如下成分：其中Ⅰａ族元素和Ⅴｂ族元素添加到具有包含Ⅰｂ族元素、Ⅲｂ族元素和Ⅵｂ族元素的黄铜矿结构的化合物半导体中。这允许提供可以有效地控制其载流子密度的半导体膜。本发明专利技术的太阳能电池（１）包括：衬底（１１）和设置在衬底（１１）上作为光吸收层（１３）的本发明专利技术的半导体膜。通过这种结构，可以提供可有效地控制其载流子密度的光吸收层，由此可提供具有高能转换效率的太阳能电池。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体膜、半导体膜的制造方法、使用该半导体膜的太阳能电池以及太阳能电池的制造方法。
技术介绍
使用CuInSe2(以下称为CIS)和Cu(In，Ga)Se2(以下称为CIGS)作为光吸收层的的太阳能电池具有以下优点表现为高能量转换效率和不会由光照射引起效率下降，其中CuInSe2是含有Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素的化合物半导体(黄铜矿构成的半导体)，并且Cu(In，Ga)Se2是具有Ga的CIS的固体溶剂。一般来说，为了提高太阳能电池的效率，控制载流子密度是非常重要的。例如，都知道，在使用为半导体膜的CIGS膜作为光吸收层的太阳能电池中，作为Ia族元素的Na用于减少缺陷，这些缺陷将导致载流子密度增加。然后，作为有意掺杂Na的技术，有人提出了如下方法形成含Na的层，在其上形成CIGS膜(例如参见JP H08(1996)-102546A、JP H08(1996)-222750A和JP H10(1998)-512096A)。根据这种方法，添加的Na增加了CIGS膜的载流子密度，因此可以提高具有高能量转换效率的太阳能电池。作为不靠添加Na而增加载流子密度的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体膜，包括如下成分：Ⅰａ族元素和Ⅴｂ族元素添加到具有包含Ⅰｂ族元素、Ⅲｂ族元素和Ⅵｂ族元素的黄铜矿结构的化合物半导体中。

【技术特征摘要】
JP 2003-9-17 2003-3249611.一种半导体膜，包括如下成分Ia族元素和Vb族元素添加到具有包含Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素的黄铜矿结构的化合物半导体中。2.根据权利要求1的半导体膜，其中该半导体膜中的Ia族元素的原子含量为0.005-5原子％，半导体膜中的Vb族元素的原子含量为0.001-1原子％。3.根据权利要求1的半导体膜，其中Ia族元素是选自Li、Na、和K中的至少一种元素。4.根据权利要求1的半导体膜，其中Vb族元素是选自N和P中的至少一种元素。5.根据权利要求1的半导体膜，其中Ib族元素是Cu，IIIb族元素是选自In和Ga的至少一种元素，VIb族元素是选自Se和S的至少一种元素。6.一种太阳能电池，包括衬底；和设置在衬底上作为光吸收层的根据权利要求1所述的半导体膜。7.根据权利要求6的太阳能电池，还包括设置在光吸收层的上表面和下表面的至少之一上的电极层，其中光吸收层包括设置在电极层一侧上的第一光吸收层和设置成与电极层一起夹持第一光吸收层的第二光吸收层，和第一光吸收层中的Ia族元素和Vb族元素的原子含量是第二光吸收层中的Ia族元素和Vb族元素的原子含量的两倍或以上。8.根据权利要求7的太阳能电池，其中第一光吸收层的膜厚为10-300nm。9.一种半导体膜的制造方法，包括如下步骤(i)形成包括Ia族元素和Vb族元素的第一薄膜；和(ii)在第一薄膜上提供Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素，以便形成具有如下成分的半导体膜Ia族元素和Vb族元素添加到具有包含Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素的黄铜矿结构的化合物半导体中。10.根据权利要求9的方法，其中步骤(ii)包括通过在第一薄膜上淀积Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素同时对第一薄膜加热而形成半导体膜的步骤。11.根据权利要求9的方法，其中步骤(ii)包括以下步骤(ii-A)在第一薄膜上形成包括Ib族元素和IIIb族元素的第二薄膜；和(ii-B)在包含VIb族元素的气氛中，在第一薄膜和第二薄膜上进行热处理，以便形成半导体膜。12.根据权利要求9的方法，其中步骤(ii)包括以下步骤(ii-a)在第一薄膜上形成包括Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素的第三薄膜，和(ii-b)在第一薄膜和第三薄膜上进行热处理，由此形成半导体膜。13.根据权利要求9的方法，其中第一薄膜还包括VIb族元素。14.根据权利要求9的方法，其中步骤(i)包括使用至少包含Ia族元素和...

【专利技术属性】
技术研发人员：根上卓之，佐藤琢也，桥本泰宏，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]