4探針プローバ装置を用いた太陽電池材料の局所的粒界評価

使用四点探针装置对太阳能电池材料进行局部晶界评估

基本信息

批准号：
15K21690
负责人：
鈴木俊正
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Fine Ceramics Center
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-01 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K21690/
关键词：
ナノ粒子粒界４探針プローバ太陽電池材料 4探針プローバ

项目摘要

本年度は、トランスファーロッドを修理し、4探針プローバ装置で、4探針（PtIrプローブ）を用いて金や白金などの貴金属線を用いて電気抵抗率の測定を行った。しかしながら、4探針では抵抗が低すぎるためか、測定値にばらつきが大きく、文献値と大きく異なるデータが得られた。一方、3探針で測定すると、貴金属線の抵抗率が比較的安定に測定することができことがわかった。また、得られた結果は、文献値と類似する結果であった。この結果、4探針すべてを用いる必要はなく3探針のみで測定できることがわかった。（ただし、今回は貴金属で測定を行ったため、抵抗の大きな材料であれば3探針よりも4探針で測定する必要がある可能性も考えられる。）化合物薄膜を4探針プローバ装置で4探針（PtIrプローブ）を用いて測定を行った。その結果、超高真空中で測定を行うと化合物薄膜が還元されてしまうため、膜が壊れてしまい、同一サンプルで複数回測定が難しい。そのため、ターゲットとする材料に掃引する電位を決める必要がある。測定用試料の作製については、これまで合成してきたCu2ZnSnS4(CZTS)だけでなく、組成の異なるCu2ZnSnSe4(CZTSe)ナノ粒子の合成することに成功した。得られたCZTSeナノ粒子をMoコートガラス基板上に塗布し、Se雰囲気内で焼成をした結果、結晶粒が１μm程度のCZTSe薄膜を作製することができ、CZTSe薄膜も薄膜化できることがわかった。

今年，使用四探针（PTIR探针）使用四探针（PTIR探针）测量四个探针设备来测量转移杆，并使用四探针的专业设备测量电阻率。但是，也许是因为四个探针的电阻太低，测量值很大，并且获得了与文献值显着不同的数据。另一方面，当使用三个探针测量时，发现珍贵金属线的电阻率可以相对稳定。此外，获得的结果与文献值相似。结果，发现无需使用所有四个探针，并且只能通过三个探针进行测量。（但是，由于这次使用贵金属进行了测量，因此可能需要使用四个探针而不是三个探针来测量具有较高耐药性的材料。）使用四个探针Prober使用四个探针（PTIR探针）测量化合物薄膜。结果，如果在超高真空下进行测量，则可以减少复合薄膜，从而导致膜破裂，从而使使用相同样品多次测量多次。因此，有必要确定被扫到目标材料的潜力。关于制备样品进行测量，我们不仅成功地合成了我们迄今为止合成的Cu2ZNSNS4（CZTS），而且还合成了具有不同组合物的Cu2ZNSNSNSE4（CZTSE）纳米颗粒。将获得的CZTSE纳米颗粒涂在Mo涂层的玻璃基板上并在SE大气中发射，发现可以生产具有约1μm晶粒的CZTSE薄膜，并且CZTSE薄膜也可以薄。