超音波噴霧法による高効率Cu2ZnSnS4薄膜太陽電池の実現へ向けた研究

超声波雾化法实现高效Cu2ZnSnS4薄膜太阳能电池的研究

• 批准号: 24860053
• 负责人: 池之上 卓己
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: The University of Shiga Prefecture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-08-31 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24860053/
• 关键词: 超音波噴霧法; 化合物半導体

超音波噴霧法によるCu2ZnSnS4薄膜作製に向け、原料としてCuのアセチルアセトナト錯体、Znのアセチルアセトナト錯体、Snのアセテート錯体を選択した。これらのうち、Zn源とSn源は、酸化物薄膜の作製に用いたことがあり、それぞれの材料の分解温度や得られる酸化物薄膜の特性が既知である。一方で、Cu源については、この部分が不明であることと、Cu2ZnSnS4薄膜のp型化に大いに影響を及ぼすことが考えられることから、まずはCuのアセチルアセトナト錯体を用いたp型のCu2O薄膜の作製に取り組んだ。この結果、成膜温度や溶媒などの条件を最適化することで、ノンドープでp型のCu2O薄膜を得ることができた。これらの成果は、複数の国内学会で発表したほか、平成25年度中に国際学会においての発表や論文投稿を行う。これらの結果を踏まえ、さらにチオ尿素をS源としてCu2ZnSnS4薄膜の作製を目指した。XRD測定の結果、明瞭な結晶成長を観察することはできなかったが、EDS測定を行ったところ、OではなくSが選択的に取り込まれていることが分かった。Cu、Zn、Sn、Sのいずれもが取り込まれており、CZTSの薄膜が得られたが、それぞれの原料の分解温度や反応速度の差から、薄膜中の化学量論比が2:1:1:4とはなっておらず、成膜温度などの条件の最適化を行いながら、化学量論比と薄膜特性の相関を調べた。これらの結果は、現在のところ未公表であるが、取りまとめ次第、学会や論文などで発表の予定である。平成25年度も計画通り研究を遂行する予定であったが、超音波噴霧法のメリットを活かしてCu2ZnSnS4にOを加えた、Cu2ZnSn(O,S)4薄膜の作製を目指した若手研究(B)が平成25年度から採択されることとなったため、本研究助成事業については辞退し、これらの研究成果を引き継ぎながら発展的に研究を遂行していく。

For the preparation of Cu2ZnSnS4 thin films by ultrasonic spray method, the raw materials are selected from Cu, Zn and Sn. The properties of the acid film are well known. On the one hand, the Cu source has a large influence on the p-type of Cu2ZnSnS4 thin films, and on the composition of p-type Cu2O thin films. As a result, the film formation temperature and solvent conditions were optimized to obtain p-type Cu2O films. The results of this research are published in a number of domestic societies, and in the middle of the 25th year of Heisei, international societies are published and papers are submitted. The results show that Cu2ZnSnS4 thin films are easy to fabricate. XRD measurement results show that the crystal growth is observed, EDS measurement is performed, and the crystal growth is determined. Cu, Zn, Sn, S and other elements are selected from the group consisting of Cu, Zn, Sn, S, Cu, Zn, Sn, Cu, Sn, Sn The result of this study is that the present study has not yet been published. Research on the preparation of Cu2ZnSnS4 and Cu2ZnSn (O,S)4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSnS4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSnS4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSnS4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSn (O,S)4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSn (O,S)4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSn (O, S) 4 thin films by ultrasonic spray method (C) Research on the preparation of Cu2ZnSn (O, S) 4 thin films by ultrasonic spray method (B) Research on the preparation of Cu2ZnSn (O, S) 4 thin films by ultrasonic spray method

项目成果

薄膜太陽電池応用に向けた超音波噴霧ミストCVD法によるp型酸化物半導体の作製と評価

使用超声波喷雾 CVD 方法制造和评估用于薄膜太阳能电池应用的 p 型氧化物半导体

• 作者: E. Ohtani;T. Sakai;H. Fukui;K. Mibe;S. Takahashi;T. Sakairi;S. Kamada;T. Sakamaki;池之上 卓己
• 通讯作者: 池之上 卓己

太陽電池応用に向けた超音波噴霧ミストCVD法によるp型Cu2O薄膜の作製と評価

超声波喷雾CVD法制备p型Cu2O薄膜并评价太阳能电池应用

• 作者: T. Sakamaki;E. Ohtani;S. Kamada;N. Nishitani;S. Takahashi;I. Ohira;T. Sakairi;I. Mashino;池之上 卓己
• 通讯作者: 池之上 卓己

Fabrication of Transparent Conductive Oxide Thin Films by Ultrasonic Spray Assisted Mist Chemical Vapor Deposition Method

超声喷雾辅助雾化化学气相沉积法制备透明导电氧化物薄膜

• 发表时间: 2013
• 作者: E. Ohtani;T. Sakai;S. Takahashi;T. Sakamaki;N. Nishitani;I. Ohira;T. Sakairi;N. Hirao;Y. Ohishi;I. Mashino;M. Hamada;Takumi Ikenoue
• 通讯作者: Takumi Ikenoue

Ultrasonic Spray Assisted Mist Chemical Vapor Deposition and Characterization of p-type Cu2O Thin Films

p 型 Cu2O 薄膜的超声喷雾辅助雾化化学气相沉积及表征

• 发表时间: 2013
• 作者: Takumi Ikenoue;Shin-ichi Sakamoto;and Yoshitaka Inui
• 通讯作者: and Yoshitaka Inui