太陽電池応用を目指したCISS薄膜の作製およびその電子状態の解明

太阳能电池用CISS薄膜的制备及其电子态的阐明

• 批准号: 09780462
• 负责人: 山本 幸男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Fukui 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780462/
• 关键词: 薄膜太陽電池; エキシマレーザーアブレーション; CISS; 混晶薄膜; バンドギャップ; CIS

次世代の薄膜太陽電池として、CuInSe_2やCuInS_2などの薄膜を光吸収層とするものが注目されているが、太陽光をより効率的に吸収するためには混晶化して吸収層のバンドギャップを最適化する必要がある。本研究ではレーザーアブレーション法により混晶系のCuIn(S,Se)_2薄膜(以下CISS薄膜と略称)を作成することを試み、結晶構造等の評価によって同薄膜のなお一層の高品質化を図ることを目的としている。昨年度はCISS薄膜の作製および構造評価を行なうことを目的として研究を進めてきた。その結果、薄膜の組成はターゲット中の化合物の混合割合に依存していた。また、同薄膜はCISSの結晶構造をとり、その結晶粒径は混晶化にともなって小さくなることがわかった。加えてバンドギャップが1.01eVから1.53eVまで直線的に変化することもわかった。本年度はこれに引き続き、太陽電池の効率に影響があるとされる同薄膜の表面状態について、実験的検討を行った。具体的には、薄膜の表面をシアン化カリウム(KCN)水溶液中で処理し、表面近傍に存在していると考えられるCu_2S等の異相の除去を試みた。X線光電子分光分析(XPS)を行った結果、異相は薄膜表面のみならず、膜全体から除去されていることが判明し、KCN処理が同薄膜の高品質化に有効であることが確認された。

The next generation thin film solar cells, CuInSe_2 and CuInS_2 thin films, are required to optimize the absorption efficiency of solar light. In this paper, we study the preparation of CuIn(S,Se)_2 thin films of mixed crystal system (hereinafter referred to as CISS thin films) by means of a new method. A review of the structure of CISS films The composition of the film depends on the mixture of the compounds in the film. The crystal structure of CISS and the crystal grain size of CISS are mixed. Add a line of 1.01eV to 1.53eV and change the line of 1.01eV to 1.53eV. This year, we have conducted research on the influence of solar cell efficiency on the surface state of thin films. In detail, the removal of Cu_2S and other heterogeneous phases from the surface of the film was studied in aqueous solution of KCN. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results show that the surface of the film is different from the phase, and the film is completely removed. It is confirmed that the KCN treatment has a high quality of the same film.

项目成果

Y.Yamamoto et al.: "Preparation of CuIn(S_xSe_<1-x>)_2 thin films by excimer laser ablation from binary compounds" Thin Solid Films.

Y.Yamamoto 等人：“通过二元化合物准分子激光烧蚀制备 CuIn(S_xSe_<1-x>)_2 薄膜”固体薄膜。