光電轉(zhuǎn)換元件及太陽能電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換元件,其特征在于,具有:光吸收層,該光吸收層含Cu、選自由Al、In及Ga構(gòu)成的組中的至少一種IIIb族元素、與S或Se,且具有黃銅礦型結(jié)構(gòu);以及,由Zn、與O或S構(gòu)成的緩沖層；從上述光吸收層與上述緩沖層的界面10nm中的上述緩沖層的S/(S+O)比為0.7以上1.0以下。
【專利說明】光電轉(zhuǎn)換元件及太陽能電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方案涉及光電轉(zhuǎn)換元件及太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，太陽能電池中，用半導(dǎo)體薄膜作光吸收層的化合物薄膜光電轉(zhuǎn)換元件的開發(fā)正在進(jìn)行，由Ib族、IIIb族與VIb族構(gòu)成的具有黃銅礦結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體中，由Cu、In、Ga及Se構(gòu)成的Cu (In，Ga) Se2的所謂CIGS，作為光吸收層的薄膜太陽能電池等的光電轉(zhuǎn)換元件已引起關(guān)注。CIGS薄膜太陽能電池，是由于P型化合物半導(dǎo)體層(光吸收層)與η型化合物半導(dǎo)體層(緩沖層)由不同的材料系構(gòu)成的異質(zhì)接合太陽能電池，其異質(zhì)接合界面對太陽能電池特性有很大的影響。現(xiàn)狀是在得到高的轉(zhuǎn)換效率的CIGS薄膜太陽能電池中，作為η型化合物半導(dǎo)體層，可采用CdS。作為CdS的優(yōu)點(diǎn)，可以舉出，通過Cd擴(kuò)散使CIGS表面η型化、與CIGS的晶格整合及傳導(dǎo)帶偏離(CB0:Conduction Band Offset)的整合等。
[0003]例如，在&1111(|.和(|.如2與〇(15之間，可以形成電學(xué)性質(zhì)良好的異質(zhì)接合界面，為了謀求與太陽光光譜的整合，CIGS光吸收層的帶隙(band gap)必須增大至1.4eV左右，Ga量增大至70%。但是，在Ga濃度高的CIGS中，難以通過CdS整合CB0，得不到所期待的高轉(zhuǎn)換效率。另外，由于擔(dān)心CdS對人體的不良影響，希望采用代替材料。
[0004]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)】
[0006]【專利文獻(xiàn)I】特開2005-228975號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種高轉(zhuǎn)換效率的光電轉(zhuǎn)換元件及太陽能電池。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，具有:光吸收層，該光吸收層含Cu、選自由Al、In及Ga構(gòu)成的組中的至少一種的IIIb族元素、以及S或Se，且具有黃銅礦型結(jié)構(gòu)；以及由Zn與O或S構(gòu)成的緩沖層；從光吸收層與緩沖層的界面IOnm中的緩沖層的S/(S+0)比為0.7以上、1.0以下。
[0011]另外， 其他實(shí)施方案的太陽能電池，其特征在于，采用上述實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換元件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換元件的概念圖。
[0013]圖2為實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換元件的pn接合界面的能帶圖的概念圖:((a): AEc>0eV、(b): AEc<0eV)。[0014]圖3為相對于實(shí)施方案組成的帶結(jié)構(gòu)的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下，參照附圖對實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]圖1的概念圖所示的光電轉(zhuǎn)換元件10，至少具有:基板11、上述基板上設(shè)置的背面電極12、背面電極12上設(shè)置的第I取出電極13、背面電極12上設(shè)置的光吸收層14、光吸收層14上設(shè)置的緩沖層15 (15a、15b)、緩沖層15上設(shè)置的透明電極層16、透明電極層16上設(shè)置的第2取出電極17、以及透明電極層16上設(shè)置的防反射膜18。
[0017]實(shí)施方案的光吸收層14，優(yōu)選化合物半導(dǎo)體層(光吸收層)，該化合物半導(dǎo)體層具有Cu、選自由Al、In及Ga構(gòu)成的組中的至少一種IIIb族元素、以及S或Se且具有黃銅礦型結(jié)構(gòu)。從IIIb族元素中選用In，通過與Ga進(jìn)行組合，帶隙的大小易達(dá)到目的值，是更優(yōu)選的。具體的是，作為光吸收層14，可以使用Cu (In，Ga) Se2、Cu (In，Ga) 3Se5、或Cu (Al, Ga, In) Se2 等(以下稱作 CIGS)。[0018]該光吸收層14的Ga/IIIb族元素的摩爾比，更優(yōu)選0.5以上、1.0以下。
[0019]另外，緩沖層15a，單相是優(yōu)選的，可以使用具有Zn、與O或S構(gòu)成的η型半導(dǎo)體性質(zhì)的層，具體的可以使用后述的由ZnCVxSx表示的化合物。
[0020]在此，緩沖層，優(yōu)選以光吸收層與緩沖層的界面IOnm的S/(S+0)表示的摩爾比為
0.7以上、1.0以下。當(dāng)該摩爾比小于0.7時，緩沖層15a有時發(fā)生2相分離。
[0021]pn接合界面，在光吸收層14與緩沖層15a之間通過異質(zhì)接合而形成，但因緩沖層15a構(gòu)成元素的Zn的一部分向光吸收層14的擴(kuò)散或光吸收層14表面的Cu缺損，形成空孔排列黃銅礦(OVC: Ordered Vacancy Compound or Ordered Vacancy Chalcopyrite),通過光吸收層14表面n型化，也可在光吸收層14內(nèi)部形成pn接合界面。
[0022]還有，在實(shí)施方案中，除對黃銅礦結(jié)構(gòu)與空孔排列型黃銅礦結(jié)構(gòu)分別另外進(jìn)行說明外，兩者均作為黃銅礦結(jié)構(gòu)記載。
[0023]對pn接合界面的傳導(dǎo)帶偏離(CBO)進(jìn)行說明。
[0024]對光電轉(zhuǎn)換元件10的pn接合照射光時，產(chǎn)生電子-孔穴對，傳導(dǎo)帶中被激發(fā)的電子，由耗盡層內(nèi)的電場加速，通過緩沖層15，向透明電極16移動。光吸收層14的CBM位置為Ect (eV)、緩沖層15a的CBM位置為Em (eV)時，pn層間的傳導(dǎo)帶下端位置(CBM: Conduction Band Minimum)之差 AEc(CBO) (=Ecn-Ecp),由于 AEc>0eV,如圖 2(a)所示，稱作尖峰(Spike)。當(dāng)該不連續(xù)量加大時，形成光生成電子的障壁，光生成電子通過界面缺陷，與價電子帶的孔穴發(fā)生再結(jié)合，不能到達(dá)透明電極16。另一方面，由于AEcXOeV,圖2(b)所示的下落，稱作懸崖(Cliff)，由于不是光生成電子障壁，不涉及懸崖大小，流至透明電極16。但是，此時，耗盡層的彎曲變穩(wěn)，在界面附近，孔穴與從透明電極16側(cè)的注入電子的再結(jié)合增加。其結(jié)果是，懸崖時的漏電流增加，開放端電壓Voc降低。即，在緩沖層15a的光吸收層14的pn接合界面，傳導(dǎo)帶為連續(xù)(AEc=OeV)或傳導(dǎo)帶為不連續(xù)而形成尖峰(AEc^OeV)是優(yōu)選的，其不連續(xù)量(AEc)，未達(dá)到光生成電子障壁的高度(AEc ^ 0.4eV)是優(yōu)選的。因此，傳導(dǎo)帶下端的位置之差A(yù)Ec為OeV蘭AEc^0.4eV是優(yōu)選的。
[0025]CBM的位置，可采用以下的方法進(jìn)行估算。采用作為電子占有能級評價法的光電子分光法，實(shí)測價電子帶上端(VBM: Valence Band Maximum),接著，假定已知的帶隙，算出CBM。但是，由于在實(shí)際的pn接合界面，不能保持相互擴(kuò)散或陽離子的空孔發(fā)生等理想的界面，故帶隙發(fā)生變化的可能性高。因此，CBM也可直接通過利用光電子放出逆過程的逆光電子分光進(jìn)行評價是優(yōu)選的。具體的是，對光電轉(zhuǎn)換元件10表面，進(jìn)行低能量離子蝕刻與反復(fù)進(jìn)行正、逆光電子分光測定，評價Pn接合界面的電子狀態(tài)。
[0026]其次，對CIGS與作為緩沖層15a的ZnCVxSx的帶位置關(guān)系進(jìn)行說明。
[0027]圖3為X在O至I之間變化時的ZnCVxSx的CBM(*)、y在O至I之間變化時的CIGS 為 CuIrvyGaySe2 的 CBM( ? )、y 在 O 至 I 之間變化時的 CuIrvyGaySe2 的 VBM、Cu(IrvyGay)3Se5 的 CBM( Λ )、y 在 O 至 I 之間變化時的 Cu(IrvyGay)3Se5 的 VBM(O)的匯總結(jié)果。如圖3所示，CuIni_yGaySe2，當(dāng)y變大時(Ga濃度增大)，VBM不發(fā)生變化，僅CBM單調(diào)增大。另一方面，ZnCVxSx,當(dāng)X加大(S濃度增大)，達(dá)到x=0.5左右時，CBM幾乎不發(fā)生變化，另外，當(dāng)S濃度增大時，CBM急激增大(此時，VBM在O = X = 0.5時增大，而在0.5蘭X蘭1.0時幾乎不變化)。但是，y=0的CIGS與χ=0.7的ZnCVxSx形成pn接合時，變成Δ Ec=+0.4eV, y=l.0的CIGS,通過與x=l.0的ZnCVxSx的pn接合形成，可以得到Δ Ec=+0.4eV。即，作為η型緩沖層，ZnCVxSx (0.7 ^ x ^ 1.0)是優(yōu)選的。
[0028]另外，為了滿足OeV ^ AEc ^ 0.4eV, Se的一部分可用S置換，In與Ga的一部分也可用Al置換。
[0029]另外，光吸收層14表面的CIGS為OVC時，VBM下降0.2eV左右，但由于CBM幾乎不發(fā)生變化，即使在這種情況下，仍可以采用Zn(VxSx(0.7 ^ X ^ 1.0) 0
[0030]緩沖層15a的ZnCVxSx組成，通過測定預(yù)先已知組成的試樣進(jìn)行校正的能量分散型 X 線分析(EDX:Energy Dispersive X-ray spectroscopy)進(jìn)行測定。EDX 測定，光電轉(zhuǎn)換元件10的中心部分采用離子研磨法，削除緩沖層15a上部的層壓膜，以500000倍進(jìn)行斷面TEM觀察，同時從5點(diǎn)的平均組成調(diào)查其組成。還有，5點(diǎn)的確定方法，把50萬倍的TEM斷面圖像，在與膜厚方向的垂直方向進(jìn)行5等分割，在分割區(qū)域，從光吸收層14與緩沖層15a的界面至緩沖層15a的膜厚方向，作為IOnm距離的任意5點(diǎn)平均值。還有，斷面TEM圖像，包含光電轉(zhuǎn)換元件10的中心點(diǎn)。
[0031]不含與緩沖層15a的ZnCVxSx連接的光吸收層的構(gòu)成成分的位置，定義為pn接合界面，至少在pn接合界面及離pn接合界面IOnm的位置，緩沖層15a的ZnCVxSx達(dá)所希望的組成比是優(yōu)選的。另外，η型緩沖層15a的ZnCVxSx的全部區(qū)域中達(dá)到所希望的組成比是更優(yōu)選的。
[0032]作為光吸收層14的CIGS，為了謀求與太陽光光譜的整合，希望帶隙為1.4eV左右，從圖3可知，通過使Ga/(In+Ga)比在0.5以上1.0以下，則帶隙達(dá)1.28eV以上1.68eV以下是優(yōu)選的；通過使Ga/(In+Ga)比在0.6以上0.9以下，則帶隙在1.35eV以上1.59eV以下是更優(yōu)選的；通過使Ga/(In+Ga)比在0.65以上0.85以下，則帶隙達(dá)1.39eV以上
1.55eV以下是尤其優(yōu)選的。
[0033]還有，當(dāng)實(shí)施方案的η型緩沖層15a是2相時，η型緩沖層15a的帶隙不能單純含義確定，因發(fā)電效率降低，是不理想的。緩沖層15a的相，可根據(jù)XRD的峰數(shù)確定。
[0034]以下，對光電轉(zhuǎn)換元件10中采用的光吸收層14及η型緩沖層15a以外的構(gòu)成進(jìn)行說明。[0035]作為基板11，優(yōu)選采用藍(lán)色玻璃，也可采用不銹鋼、Ti或Cr等金屬板或聚酰亞胺等樹脂。
[0036]作為背面電極12，可以采用Mo或W等導(dǎo)電性金屬膜。其中，優(yōu)選采用Mo膜。
[0037]作為取出電極13、17，例如，可以采用Al、Ag或Au等導(dǎo)電性金屬。另外，為了提高與透明電極15的粘結(jié)性，也可在使Ni或Cr堆積后再使Al、Ag或Au堆積。
[0038]考慮到緩沖層15b作為η+型層的功能，例如，優(yōu)選采用ΖηΟ。
[0039]透明電極層16必須透過太陽光等的光，并且具有導(dǎo)電性，例如，可以采用含氧化鋁(Al2O3) 2wt%的ZnOiAl或摻雜了來自乙硼烷的B的ZnOiB0
[0040]作為防反射膜18，例如，優(yōu)選采用MgF2。
[0041]圖1的光電轉(zhuǎn)換元件10的制造方法，作為例子舉出以下的方法。
[0042]還有，下述制造方法之一例，也可作適當(dāng)變更。因而，工序的順序可以變更，多個工序的組合也可。
[0043][基板上成膜背面電極的工序]
[0044]在基板11上形成背面電極膜12。作為成膜方法，例如，可以舉出，采用導(dǎo)電性金屬構(gòu)成的濺射靶的濺射法等的薄膜形成方法。
[0045][背面電極上成膜光吸收層的工序] [0046]背面電極12堆積后，堆積作為光吸收層14的化合物半導(dǎo)體薄膜。還有，為了在背面電極12上堆積光吸收層14與第I取出電極13，至少要除去堆積第I取出電極13的部位，在背面電極12的一部分上堆積光吸收層14。作為成膜方法，可以舉出濺射法或真空蒸鍍法。濺射法，可以舉出:全部構(gòu)成元素從濺射靶供給的方法；以及，用濺射法堆積Cu及IIIb族元素后，在H2Se氣氛圍氣中進(jìn)行加熱處理的硒化法。另外，真空蒸鍍法中，通過采用3段法，可以得到高品質(zhì)的光吸收層14。3段法是首先把IIIb族元素的In及Ga與VIb族元素的Se進(jìn)行真空蒸鍍，然后，把Ib族元素的Cu與Se進(jìn)行蒸鍍，最后再度蒸鍍In及Ga、與Se的方法。
[0047][光吸收層上成膜緩沖層的工序]
[0048]在得到的光吸收層14上堆積緩沖層15a、b。
[0049]作為緩沖層15a的成膜方法，可以舉出真空工藝的濺射法、真空蒸鍍法或有機(jī)金屬氣相成長法(MOCVD)、液相工藝的化學(xué)析出(CBD)法等。為了精密控制作為η型緩沖層的ZnCVxSd^組成，采用濺射法、真空蒸鍍法或有機(jī)金屬氣相成長法(MOCVD)的真空工藝是優(yōu)選的。例如，300°C的高溫工藝，由于實(shí)施方案的緩沖層15a發(fā)生2相分離，是不優(yōu)選的。在此，在緩沖層15a的成膜中，成膜時的基板11溫度優(yōu)選室溫以上250°C以下。
[0050]為了提高結(jié)晶性，于低溫下成膜后，在50°C以上280°C以下、更優(yōu)選在100°C以上250°C的范圍進(jìn)加熱處理也是有效果的。當(dāng)在這些范圍進(jìn)行加熱處理時，緩沖層15a的結(jié)晶進(jìn)行成長，粒徑可達(dá)到IOnm以上IOOnm以下。還有，在進(jìn)行該加熱處理時，與成膜時同樣的Ar氣氛圍氣是優(yōu)選的。
[0051]作為緩沖層15b的成膜方法，可以舉出真空工藝的濺射法、真空蒸鍍法或有機(jī)金屬氣相成長法(MOCVD)等。
[0052][緩沖層上成膜透明電極的工序]
[0053]接著，在緩沖層15b上堆積透明電極16。[0054]作為成膜方法，可以舉出真空工藝的濺射法、真空蒸鍍法或有機(jī)金屬氣相成長法(MOCVD)等。
[0055][背面電極上與透明電極上成膜取出電極的工序]
[0056]第I取出電極13，至少在除背面電極12上的光吸收層14成膜的部位之外的部位上堆積。
[0057]第2取出電極17，至少在除透明電極16上的防反射膜成膜部位之外的部位上堆積。
[0058]作為成膜方法，可以舉出濺射法、真空蒸鍍法等。
[0059]第I與第2取出電極的成膜，既可以在I個工序進(jìn)行，也可分別作為別的工序在任意的工序后進(jìn)行。
[0060][在透明電極上成膜防反射膜的工序]
[0061]最后，至少在除透明電極16上的第2取出電極17的成膜部位之外的部位上堆積防反射膜18。
[0062]作為成膜方法，可以舉出濺射法、真空蒸鍍法等。
[0063]經(jīng)過上述的工序，制成圖1的概念圖所示的光電轉(zhuǎn)換元件或薄膜太陽能電池。
[0064]在制作化合物薄膜太陽能電池的組件時，在基板上成膜背面電極的工序后，通過采用激光截斷背面電極的工序，再在光吸收層上成膜緩沖層的工序及緩沖層上成膜透明電極的工序后，插入分別采用機(jī)械劃線器分割試樣的工序，達(dá)到集成化。
[0065]【實(shí)施例】
[0066]下面通過實(shí)施例，詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0067](實(shí)施例1)
[0068]采用藍(lán)色玻璃基板作為基板11，采用濺射法，使作為背面電極12的Mo薄膜，堆積700nm左右。濺射法以Mo作靶，在Ar氣氛圍氣中，用RF施加200W來進(jìn)行。
[0069]作為背面電極12的Mo薄膜堆積后，使作為光吸收層14的CuIna 3Ga0.7Se2薄膜堆積2 μ m左右。用硒化法進(jìn)行制膜。首先，采用濺射法堆積CuIntl Jatl 7的合金膜，然后，在H2Se氛圍氣中于500°C進(jìn)行加熱處理。
[0070]在得到的光吸收層14上，作為緩沖層15a的η型緩沖層ZnOa3Sa7,在室溫下堆積50nm左右。采用RF(高頻)濺射，考慮界面的等離子體損壞，用50W的輸出功率來進(jìn)行。在該緩沖層15a上作為緩沖層15b堆積ZnO薄膜，然后，作為透明電極16的含氧化鋁(Al2O3) 2被％的ZnO = Al堆積Iym左右。作為取出電極13、17，用蒸鍍法堆積Al。膜厚分別為IOOnm及300nm。最后，作為防反射膜18的MgF2,采用濺射法進(jìn)行堆積，可以得到實(shí)施方案的光電轉(zhuǎn)換兀件10。
[0071]測定得到的光電轉(zhuǎn)換元件10的緩沖層15a的S量(X)及光吸收層14的Ga量(y)、結(jié)晶粒徑、傳導(dǎo)帶偏離(AE>V))、緩沖層15a的帶隙(Egn(eV))、光吸收層14的帶隙(Egp(eV))、開放端電壓(Voc)、短路電流密度(Jsc)及耐剝離性。
[0072]通過采用照射損傷小的低能量的離子蝕刻與反復(fù)進(jìn)行正、逆光電子分光測定，評價從緩沖層15a至光吸收層14的電子狀態(tài)。采用紫外線光電子分光估算VBM，采用逆光電子分光法估算CBM，從其差可以算出帶隙(緩沖層的帶隙(Egn (eV))、光吸收層14的帶隙(Egp (eV)))。另外，從上述反復(fù)測定中，將VBM及CBM對蝕刻時間進(jìn)行作圖，可以評價橫切pn接合的膜厚方向的電子狀態(tài)變化，從光吸收層14與緩沖層15a的CBM之差，也可估算傳導(dǎo)體偏離AEjeV)。
[0073]采用太陽光模擬裝置，在AMl.5的擬似太陽光照射下，采用電壓源與萬用表，使電壓源的電壓改變，測定擬似太陽光照射下的電流達(dá)到OmA時的電壓，得到開放端電壓(Voc),測定不施加電壓時的電流，得到短路電流密度(Jsc)。
[0074](實(shí)施例2)
[0075]除光吸收層14采用CuIna5Gaa5Se2薄膜以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0076](實(shí)施例3)
[0077]除光吸收層14采用CuIna7Gaa3Se2薄膜以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0078](實(shí)施例4)
[0079]除光吸收層14采用CuInSe2薄膜以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0080](實(shí)施例5)
[0081]除采用η型化合物半導(dǎo)體層ZnOa ^a9作為緩沖層15a以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0082](實(shí)施例6)·
[0083]除光吸收層14采用CuGaSe2薄膜，作為緩沖層15a，采用η型化合物半導(dǎo)體層ZnS以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0084](比較例I)
[0085]除光吸收層14采用CuInSe2薄膜，作為緩沖層15a，采用η型化合物半導(dǎo)體層ZnO以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0086](比較例2)
[0087]除光吸收層14采用CuIna 7Gaa3Se2薄膜，作為緩沖層15a，采用η型化合物半導(dǎo)體層ZnOa7Sa3以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0088](比較例3)
[0089]除光吸收層14采用CuIna 7Gaa3Se2薄膜，作為緩沖層15a，采用η型化合物半導(dǎo)體層ZnOa5Sa5以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0090](比較例4)
[0091]除光吸收層14采用CuIna 5Gaa5Se2薄膜，作為緩沖層15a，采用η型化合物半導(dǎo)體層ZnOa5Sa5以外，采用與實(shí)施例1同樣的方法，制造薄膜太陽能電池。
[0092]表1示出實(shí)施例1至6與比較例I至4得到的薄膜太陽能電池的性能比較。
[0093][表1 】
[0094]
【權(quán)利要求】
1.光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，具有: 光吸收層，該光吸收層含Cu、選自由Al、In及Ga構(gòu)成的組中的至少一種IIIb族元素、與S或Se，且具有黃銅礦型結(jié)構(gòu)；以及， 由Zn、與O或S構(gòu)成的緩沖層； 從上述光吸收層與上述緩沖層的界面IOnm中的上述緩沖層的由S/(S+0)表示的摩爾比為0.7以上1.0以下。
2.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層的Ga/IIIb族元素的摩爾比為0.5以上1.0以下。
3.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層的傳導(dǎo)帶下端與上述緩沖層的傳導(dǎo)帶下端之差為O以上0.4以下。
4.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層的Ga/(Ga+In)元素比為0.5以上1.0以下。
5.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層的Ga/(Ga+In)元素比為0.6以上0.9以下。
6.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層的Ga/(Ga+In)元素比為0.65以上0.85以下。
7.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層為CuIni_yGaySe2，上述y為O以上I以下。
8.按照權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換元件，其特征在于，上述光吸收層為Cu(In，Ga)Se2、Cu (In, Ga)3Se5、或 Cu (Al, Ga, In) Se2 中的任何一種。
9.太陽能電池，其特征在于，采用的光電轉(zhuǎn)換元件，所述充電轉(zhuǎn)換元件具有:光吸收層，該光吸收層含Cu、選自由Al、In及Ga構(gòu)成的組中的至少一種IIIb族元素、與S或Se，且具有黃銅礦型結(jié)構(gòu)；以及，由Zn、與O或S構(gòu)成的緩沖層；從上述光吸收層與上述緩沖層的界面IOnm中的上述緩沖層的由S/(S+0)表示的摩爾比為0.7以上1.0以下。
10.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層的Ga/IIIb族元素的摩爾比為0.5以上1.0以下。
11.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層的傳導(dǎo)帶下端與上述緩沖層的傳導(dǎo)帶下端之差為O以上0.4以下。
12.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層的Ga/(Ga+In)元素比為0.5以上1.0以下。
13.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層的Ga/(Ga+In)元素比為0.6以上0.9以下。
14.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層的Ga/(Ga+In)元素比為0.65以上0.85以下。
15.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層為CuIni_yGaySe2，上述y為O以上I以下。
16.按照權(quán)利要求9所述的太陽能電池，其特征在于，上述光吸收層為Cu(In，Ga) Se2、Cu (In, Ga) 3Se5、或 Cu (Al, Ga, In) Se2 中的任何一種。
【文檔編號】H01L31/032GK103534817SQ201280022012
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月6日
【發(fā)明者】中川直之, 芝崎聰一郎, 山崎六月, 櫻田新哉, 稻葉道彥 申請人:株式會社東芝