公开(公告)号：GB2498879A

公开(公告)日：2013-07-31

申请号：GB201305111

申请日：2011-08-05

Applicant: IBM

Inventor： AHMED SHAFAAT ,  DELIGIANNI HARIKLIA ,  ROMANKIW LUBOMYR ,  REUTER KATHLEEN ,  HUANG QIANG ,  VAIDYANATHAN RAMAN

IPC: C25D3/54 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0749

Abstract: Photovoltaic devices and methods for preparing a p-type semiconductor layer for the photovoltaic devices generally include electroplating a layer of gallium or a gallium alloy onto a conductive layer by contacting the conductive layer with a plating bath free of complexing agents including a gallium salt, methane sulfonic acid or sodium sulfate and an organic additive comprising at least one nitrogen atom and/or at least one sulfur atom, and a solvent; adjusting a pH of the solution to be less than 2.6 or greater than 12.6. The photovoltaic device includes an impurity in the p-type semiconductor layer selected from the group consisting of arsenic, antimony, bismuth, and mixtures thereof. Various photovoltaic precursor layers for forming CIS, CGS and CIGS p-type semiconductor structures can be formed by electroplating the gallium or gallium alloys in this manner. Also disclosed are processes for forming a thermal interface of gallium or a gallium alloy with the electroplating process.

公开(公告)号：DE112011102300B4

公开(公告)日：2022-11-17

申请号：DE112011102300

申请日：2011-08-05

Applicant: IBM

Inventor： AHMED SHAFAAT ,  DELIGIANNI HARIKLIA ,  ROMANKIW LUBOMYR ,  REUTER KATHLEEN ,  HUANG QIANG ,  VAIDYANATHAN RAMAN

IPC: H01L31/18 ,  C25D3/54 ,  H01L21/02 ,  H01L23/373 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0392 ,  H01L31/0749

Abstract: Verfahren zum Ausbilden einer p-Halbleiterschicht für eine Photovoltaikeinheit, das aufweist:Galvanisieren einer ersten Schicht auf eine leitfähige Fläche (14, 34, 54) eines Substrats (12, 32, 52), wobei die erste Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Kupferschicht (16, 56) und einer Kupfer-Gallium-Schicht (36) besteht;Galvanisieren einer zweiten Schicht auf die erste Schicht, wobei die zweite Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Indiumschicht (18), einer Galliumschicht, einer Indium-Gallium-Schicht (38, 58), einer Kupfer-Indium-Diselenid-Schicht und einer Kupfer-Gallium-Diselenid-Schicht besteht; undoptional Galvanisieren einer dritten Schicht auf die zweite Schicht, wobei die dritte Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Galliumschicht (20) und einer Indiumschicht besteht; undoptional Galvanisieren einer vierten Schicht auf die dritte Schicht, wobei die vierte Schicht aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Selen und Schwefel besteht;wobei das Galvanisieren durch ein Verfahren ausgeführt wird, das aufweist: in Kontakt bringen eines Substrats (4) undeiner Lösung (1), die frei von Komplexbildnern ist und eine Alkansulfonsäure oder eine aromatische Sulfonsäure enthält und die aufweist: einen Vorläufer, der ein Element aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Kupfer, Gallium, Indium, Selen, Schwefel und einer Kombination davon besteht; optional einen Halbmetall-Mischzusatz; des Weiteren optional einen organischen Zusatz, der zumindest ein Schwefelatom und/oder ein Stickstoffatom aufweist; und ein Lösungsmittel zum Auflösen der Vorläufer;Einstellen eines pH-Wertes der Lösung (1) auf einen Bereich, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem pH-Wert von etwa null bis unter etwa 2,6 und einem pH-Wert von etwa 12,6 bis etwa 14 besteht, und Anlegen eines Stroms zum Galvanisieren des Substrats (4), um die erste, zweite, dritte oder vierte Schicht zu erzeugen; undTempern der ersten, zweiten und dritten Schicht unter Hinzuziehen einer Selenquelle und/oder einer Schwefelquelle, um die p-Halbleiterschicht auszubilden.

公开(公告)号：GB2498879B

公开(公告)日：2014-09-24

申请号：GB201305111

申请日：2011-08-05

Applicant: IBM

Inventor： AHMED SHAFAAT ,  DELIGIANNI HARIKLIA ,  ROMANKIW LUBOMYR ,  REUTER KATHLEEN ,  HUANG QIANG ,  VAIDYANATHAN RAMAN

IPC: C25D3/54 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0749

Abstract: Photovoltaic devices and methods for preparing a p-type semiconductor generally include electroplating a layer of gallium or a gallium alloy onto a conductive layer by contacting the conductive layer with a plating bath free of complexing agents including a gallium salt, methane sulfonic acid or sodium sulfate and an organic additive comprising at least one nitrogen atom and/or at least one sulfur atom, and a solvent; adjusting a pH of the solution to be less than 2.6 or greater than 12.6. The photovoltaic device includes an impurity in the p-type semiconductor layer selected from the group consisting of arsenic, antimony, bismuth, and mixtures thereof. Various photovoltaic precursor layers for forming CIS, CGS and CIGS p-type semiconductor structures can be formed by electroplating the gallium or gallium alloys in this manner. Also disclosed are processes for forming a thermal interface of gallium or a gallium alloy.

公开(公告)号：DE112011102300T5

公开(公告)日：2013-05-16

申请号：DE112011102300

申请日：2011-08-05

Applicant: IBM

Inventor： AHMED SHAFAAT ,  DELIGIANNI HARIKLIA ,  ROMANKIW LUBOMYR ,  REUTER KATHLEEN ,  HUANG QIANG ,  VAIDYANATHAN RAMAN

IPC: H01L31/18 ,  C25D3/54 ,  H01L21/02 ,  H01L23/373 ,  H01L31/032 ,  H01L31/0392 ,  H01L31/0749

Abstract: Photovoltaikeinheiten und Verfahren zum Erstellen einer p-Halbleiterschicht für die Photovoltaikeinheiten beinhalten im Allgemeinen ein Galvanisieren einer Schicht aus Gallium oder einer Galliumlegierung auf eine leitfähige Schicht durch in Kontakt bringen der leitfähigen Schicht mit einem Galvanisierbad, das frei von Komplexbildnern ist und ein Galliumsalz, Methansulfonsäure oder Natriumsulfat und einen organischen Zusatz, der zumindest ein Stickstoffatom und/oder zumindest ein Schwefelatom aufweist, und ein Lösungsmittel beinhaltet; und ein Einstellen eines pH-Wertes der Lösung auf unter 2,6 oder über 12,6. Die Photovoltaikeinheit beinhaltet eine Verunreinigung in der p-Halbleiterschicht, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Arsen, Antimon, Bismut und Mischungen davon besteht. Verschiedene Photovoltaik-Vorläuferschichten zum Ausbilden von p-leitenden CIS-, CGS- und CIGS-Halbleiterstrukturen können durch Galvanisieren des Galliums oder der Galliumlegierungen auf diese Weise ausgebildet werden. Außerdem werden Prozesse zum Ausbilden einer thermischen Zwischenschicht aus Gallium oder einer Galliumlegierung mithilfe des Galvanisierprozesses offenbart.