塗布熱分解法によるCuInSe_2系/Si系のタンデム構造型薄膜太陽電池の検討

• Project/Area Number: 13750284
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 安藤 静敏 東京理科大学, 工学部, 講師 (20251712)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 塗布熱分解法 / ナフテン酸金属塩 / 薄膜太陽電池 / CuInSe_2

Research Abstract

エネルギー問題が深刻になっている現在、次世代のクリーンエネルギー源として太陽光発電が注目され、太陽電池材料に関する開発研究が極めて活発である。申請者は、これまでに有機金属塩を用いた塗布熱分解法によるCuInSe_2薄膜の作製に成功し、良質な薄膜を得た.
本課題研究では、太陽電池の変換効率向上のブレイク・スルーとして、両材料系の複合化太陽電池(タンデム構造)の作製により各材料系太陽電池の変換効率の総和により大きな変換効率が期待できることから、Si基板上へのCuInSe_2系の薄膜化技術を確立し、良質なCuInSe_2薄膜と良好な太陽電池特性を得ることを目的とする。更に、本成膜法によりCuInSe_2系/Si系タンデム構造の薄膜太陽電池を検討し、太陽電池の変換効率の向上を目指す。
シリコン系太陽電池とのタンデム構造の為に、透明電極上へのCuInSe_2薄膜の作製を件とした。その結果、酸化物電極としてよく用いられているITO電極上に塗布熱分解法によってCuInSe_2薄膜の作製に成功した。更に、塗布熱分解法に酸化・還元プロセスの導入により、Cu-In前駆体薄膜中への残留物の混入が激減し、CuInSe_2薄膜の結晶性が向上した。また、塗布熱分解法によりSi基板上へのITO電極膜ならびにCuInSe_2薄膜の作製にも成功し、シリコン系太陽電池とタンデム構造の作製を可能にした。