化合物半導体薄膜太陽電池の大面積化に関する研究

化合物半导体薄膜太阳能电池大面积化研究

• 批准号: 08780478
• 负责人: 蔵之内 真一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagano National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780478/
• 关键词: 太陽電池; 半導体薄膜; one-step deposition; 電着法; 電気めっき; ケミカルバス法; CIS

本研究では太陽電池用材料に必要な大面積薄膜を作製することを目的として、一度の堆積で化合物半導体が得られるone-step法に着目し堆積を行なった。太陽電池用材料として注目されているCuInSe_2,CuInS_2およびこれらの混晶CuIn(Se,S)_2について電着を試み以下の知見が得られた。1.one-step法によるCuInSe_2,CuInS_2薄膜の電気めっき堆積条件について検討した。その結果、CuInSe_2の方がCuInS_2に比べて電着しやすいことがわかった。CuInSe_2は電着溶液のpHが1.5〜2.0までの溶液で、電着電位が-1.0〜-1.8Vまでの広い範囲で化学両論組成の堆積膜が得られた。一方、化学両論組成のCuInS_2が得られる条件はpHが2.0〜2.5、電着電位が-1.3〜-1.7Vの比較的狭い範囲であった。また、CuIn(Se,S)_2混晶の作成を試み、SeとSの比を変えた堆積膜の作製に成功した。2.堆積基板として2×7cmのスライドガラス上にMo金属電極を堆積したものを用いて、電着膜の密着性および面内の均一性について検討した。堆積基板が大きくなるとめっき曹内の電極配置および溶液の攪拌速度が、均一性に大きく影響を与えることがわかった。3.上記の実験により得られた薄膜に電気炉を用いて真空中で熱処理を行った。X線回折測定による評価で、熱処理温度とともにカルコパイライト相の成長が見られたが、CuIn,CuSe等の異相も存在することがわかった。4.熱処理を行った結果、比較的異相の少ない試料について金属/半導体接続を形成して電気特性について検討した。Al/CuInSe_2およびAl/CuIn(Se,S)_2について整流性を確認した。

In this study, it is necessary to prepare large-area thin films for solar cells by one-step deposition. CuInSe_2, CuInS_2, CuInS_2 and CuIn(Se,S)_2 are the materials for solar cells. 1. Investigation on the electrical deposition conditions of CuInSe_2, CuInS_2 thin films by one-step method As a result, CuInSe_2 and CuInS_2 are more stable than CuInS_2. CuInSe_2 solution with pH 1.5 ~ 2.0 and potential-1.0 ~-1.8V has been deposited on a thin film with chemical composition. The chemical composition of CuInS_2 was determined by pH = 2.0 ~ 2.5 and electric potential =-1.3 ~-1.7V. CuIn(Se,S)_2 mixed crystal was successfully fabricated. 2. The deposition of Mo metal electrode on the substrate with a diameter of 2×7cm, the adhesion of the electrode film and the uniformity of the surface are discussed. The electrode configuration in the stacking substrate and the stirring speed of the solution have great influence on the uniformity. 3. The above mentioned heat treatment in vacuum was carried out in an electric furnace. X-ray reflection measurement, heat treatment temperature, phase growth, CuIn,CuSe and other phase differences exist. 4. Heat treatment results, comparative phase differences, sample formation, electrical properties Al/CuInSe_2 Al/CuIn(Se,S)_2

项目成果

Sin'ichi Kuranouchi: "Study of one step electrodeposition condition for preparation of CuIn(Se,S)_2 thin films." Solar Energy Materials and Solar Cells. (to be published).

Sinichi Kuranouchi：“制备 CuIn(Se,S)_2 薄膜的一步电沉积条件的研究”。

Sin'ichi Kuranouchi: "Study of one step electrodeposition condition for preparation of CuIn(Se,S)_2 thin films." Technical Digest of 9th International Photovoltaic Science and Engineering Conference. 389-390 (1996)

Sinichi Kuranouchi：“制备 CuIn(Se,S)_2 薄膜的一步电沉积条件的研究”。