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塩基性水溶液からのフォトアシスト高速電析CdTe薄膜を用いた太陽電池の高効率化

利用碱性水溶液光辅助快速沉积 CdTe 薄膜提高太阳能电池的效率

基本信息

批准号：
15760548
负责人：
邑瀬邦明
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は太陽電池材料として期待されているCdTe半導体の低コスト成膜技術としてカソード電析法を研究してきた。ここでは、Te(IV)イオン種の溶解度が低い硫酸酸性浴にかわる電析浴としてアンモニアを含有する塩基性浴を開発し、電析時にカソード表面に可視光を照射することで電析速度が向上する光アシスト電析によってCdTe層を成膜している。これまでの研究から、as-depositedのCdTe薄膜の問題点として、比抵抗が10^8Ωcmと非常に高く、結晶粒径が小さいことがその原因とわかった。そこで本年度は、錯形成能が大きいジエチレントリアミン(dien)を配位子として用い、Cd(II)/Te(IV)濃度比を大きくすることで、結晶性の高いCdTe薄膜を得ることを試みた。その結果、Cd(II)濃度を一定にした場合、浴中のTe(IV)濃度が低くなるほど結晶粒径の大きなCdTe薄膜が得られることがわかった。また、一定のpHの浴では、浴中のCd(II)濃度が高いほど、得られるCdTeの結晶粒が大きくなった。さらに、浴の攪拌速度の影響について調べたところ、攪拌速度が小さいほうがCdTe電析の電流効率が高いことが明らかになった。攪拌速度が小さいとカソード表面の拡散層が増大する。その結果、副反応の原因となる6価のテルル種や溶存酸素のカソード表面への物質輸送が低減され、電流効率が向上したと考えられる。電析電位の依存性についても調べたところ、電位-0.50Vでの電析物が最も高い結晶粒径となった。また、これと平行して、オートクレープを用いたより高い浴温での電解によりCdTe薄膜や、CdTeに対してドーパントとして作用する塩化物イオンが、フォトアシスト電析挙動および得られる電析物に与える影響に関しても調べた。

Representative research on solar cell materials is expected to be conducted on CdTe semiconductor's low-temperature film-forming technology and electrolysis method.ここでは、Te(IV)イオンのlow solubility いsulfuric acid acidic bath にかわる electrolysis bath としてアンモニアをcontaining する塩basic bath を开発し, during electrolysis, the visible light on the surface is irradiated, and the electrolysis speed is upward, and the CdTe layer is formed into a film during electrolysis.これまでのResearch から、As-depositedのCdTe film のProblem points として、Compared The resistance is very high at 10^8Ωcm, and the crystal grain size is small due to its small size.そこでThis year's は, the wrong formation can が大いジエチレントリアミン(dien)をmatching position として用い, Cd ( The II)/Te(IV) concentration ratio is high, and the crystallinity of the CdTe film is high, so it is easy to test. As a result, when the Cd(II) concentration is constant, the Te(IV) concentration in the bath is low and the crystal grain size is large, and the CdTe film is obtained.また, the bath with a certain pH, the concentration of Cd(II) in the bath is high, and the crystal grains of CdTe are large and large.さらに、The influence of the stirring speed of the bath is べたところ、The stirring speed is small さいほうがCdTe electrolysis のThe current efficiency is high いことが明らかになった. The stirring speed is small and the surface is dispersed, and the surface is dispersed and the layer is increased.そのThe result, the cause of the side reaction となる6価のテルルkind やsoluble acid のカソードsurface へのmaterial transport がlower され, current efficiency がUP したと考えられる. The dependence of the electrolytic potential is the same as that of the electrolyte, and the potential of -0.50V is the highest crystal particle size of the electrolyte.また, これとparallel して, オートクレープを Use いたよりHigh いbath temperature でのelectrolysis によりCdTe film や, CdTe に対してドーパントとして Effect する婩 compound イオンが, フォトアシスト electrolysis The および is moved to get the られる electrolyte and the える is affected by the に off and the しても adjusts the べた.