Ｐ－ＫＦＭを用いたＣＩＧＳ系太陽電池材料中の光励起キャリアダイナミクスの解明

使用 P-KFM 阐明 CIGS 太阳能电池材料中的光激发载流子动力学

• 批准号: 16J07317
• 负责人: 龍 顕得
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07317/
• 关键词: Photo-assisted KFM; CIGS solar cell; Photovoltage; Grain boundary

Ga組成による光キャリアの再結合プロセスに対して調べた結果、Ga組成が高い試料で速い再結合の割合rと遅い再結合の時定数τが増加することが分かった。ここでのrは、全体の起電力の中で速い再結合で消えてしまう起電力の割合で、速い再結合はCIGS内もしくはCIGS/CdS界面で生じるband to band 再結合や欠陥による再結合を含めて考えている。上記の結果は、以下の二つの結果を元に理解することができる。i) 光起電力と光強度依存性を調べた結果、Ga組成が高い試料で光強度依存性が強いことが分かった。従って、Ga組成が高い試料ではSRH再結合、すなわち欠陥を介した速い再結合がより支配的に起こっていることが考えられる。ii) 表面ポテンシャルを測定した結果、従来の結果と同様、結晶粒界にあるBuilt-in potentialはGa組成が高い試料ではより小さくなることが確認された。Built-in potentialが小さくなると、電子と正孔の空間分離による再結合の抑制効果が弱まるため、高Ga組成の試料ほど再結合の頻度が高くなることが考えられる。次に、照射光の強度と光キャリアの再結合プロセスの関係を調べた。弱励起下では光励起キャリアのほとんどが速い再結合プロセスで消えてしまうのに対して、強励起状態になると速い再結合プロセスの割合が占める分が減っていくことが分かった。まず弱励起条件において、光起電力は発生するもののrが1に近い、という実験結果は、生成された電子がCdS層を乗り越えずCIGS層中のCdS層との界面付近に集まった電子によって光起電力が発生することを意味していると考えている。一方、励起光が強くなるにつれてrが低下することが示されており、これは、強励起条件ではn型領域への十分な数の電子の流入が生じ、それによる光起電力が支配的になる、というモデルで理解できる。

Ga composition, light separation, recombination, etc., Ga composition, medium sample, fast recombination, recombination, etc., etc. This is why the whole power generation process is combined quickly and quickly. The power generation process is divided and combined. The rapid and combined power generation process is divided and combined. The CIGS/CdS interface within CIGS creates a band to combine and combine. The results of the above note are the same as those of the following two notes. i) Light intensity dependence of excitation power is adjusted to the result, Ga composition is high, sample is light intensity dependence is strong, Ga composition is high. The composition of the sample is high, and the SRH recombination is high. ii) Determination of surface properties, results and crystalline properties Built-in potential, electron and positive pore spatial separation, recombination inhibition effect, weak recombination, high Ga composition, recombination frequency, high recombination inhibition effect Second, the intensity of the irradiated light and the relationship between the light and the light are adjusted. Under the condition of weak excitation, the light excitation is started, the speed is increased, and the combination of the light excitation and the speed is increased. The result is that electrons are generated in the CdS layer and the CdS layer in the CIGS layer is generated in the interface. In one case, the excitation light is strong, and the electron inflow in the n-type field is very small.

项目成果

Photovoltaic Measurements on Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells by Photo-assisted KFM under Various Illumination Conditions

不同光照条件下光辅助 KFM 对 Cu(In,Ga)Se2 太阳能电池的光伏测量

• 发表时间: 2017
• 作者: Hyeondeuk Yong;Takashi Minemoto;and Takuji Takahashi
• 通讯作者: and Takuji Takahashi

Photo-carrier Recombination Properties in Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells Investigated by Photo-assisted KFM under Various Illumination Conditions

利用光辅助 KFM 研究不同光照条件下 Cu(In,Ga)Se2 太阳能电池的光载流子复合特性

• 发表时间: 2017
• 作者: Hyeondeuk Yong;Takashi Minemoto;and Takuji Takahashi
• 通讯作者: and Takuji Takahashi