量子サイズ効果を利用した新太陽電池の作製と評価

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1. β-FeSi_x/n-Siへテロ接合の作成シリコンターゲット上に高純度鉄のチップをのせon chip法による同時スハッタリングによってシリコン基板上にFeSi_x薄膜を作成した。鉄チップの配置を変化させxを1.9から2.3までの薄膜を作成した。FeSi_x薄膜の組成はICPにより測定した。スハッタリングにより得られた膜はアモルファスであったため得られた膜を700℃で12時間アニーリングする事で結晶化させた。XRD測定の結果から、アニーリングにより得られた膜がβ-FeSi_x薄膜であることを確認した。また、β-FeSi_x/n-Siヘテロ接合のバンド構造を明らかにした。2. β-FeSi_x/n-Si太陽電池の評価表面電極にAu薄膜をSi側の裏面電極にAlを用いて太陽電池としての性能評価を行った。ソーラーシュミュレーターを用いてエアマス1.5の疑似太陽光を照射したところ40mVの解放起電力が得られ、短絡電流は基板温度に依存し最大で26mA/cm^2であった。3. β-FeSi_2微粒子-Si複合膜の作成Siターゲット上に高純度鉄のチップをのせたターゲットとSiターゲットとを交互にスハッタリングすることでβ-FeSi_2微粒子-Si複合膜を作成した。スハッタリングで得られた複合膜はアモルファスであったのでアニーリングにより再結晶化を行った。通常のアニーリングではβ-FeSi_2微粒子がアニーリングにより周りのSiに固溶してしまうため、急激に昇温し降温するRapid Thermal Anealingにより再結晶化を行ったところ固溶せずに結晶化を行うことができた。