Preparation of CuInS2 films by sputtering Cu and In in Ar-diluted H2S reactive gas with the facing target system

• Project/Area Number: 23560361
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: TSUBOI Nozomu 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70217371)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: 薄膜太陽電池 / カルコパイライト / スパッタ法 / 銅インジウム硫化物

Research Abstract

CuInS2 films with various [Cu]/[In] ratios were deposited by sputtering alternatively Cu- and In-facing-targets under Ar-diluted H2S atmosphere. Composition of the films corresponded to the (CuxS)-(CuInS2) system line. Stoichiometric CuInS2 films exhibited the absorption-edge corresponding to the energy-gap of CuInS2. Multilayer structures such as ZnO:Al/ZnO/ZnS/CuInS2/Mo/glass were prepared for the solar-cell application.

Research Products

• [Journal Article] Epitaxial Growth of Chalcopyrite-type CuInS_2 Films on GaAs(001) Substrates by Evaporation Method with Elemental Sources (2011)
  • Author(s): N. Tsuboi, T. Tamogami, S. Kobayashi
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: Vol.50
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LATTICE STRAIN AND CRYSTAL STRUCTURES IN CuInS_2 EPITAXIAL FILMS ON GaAs SUBSTRATES (2011)
  • Author(s): Tsuboi Nozomu, Tamogami Takashi, Kobayashi Satosh
  • Journal Title: Technical Digest of the 21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference Volume: Vol.21
• [Journal Article] Epitaxial Growth of Chalcopyrite-Type CuInS(2) Films on GaAs(001) Substrates by Evaporation Method with Elemental Sources (2011)
  • Author(s): Tsuboi Nozomu, Tamogami Takashi, Kobayashi Satoshi
  • Journal Title: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS Volume: 50 Issue: 5S2 Pages: 05FB03-05FB03
  • DOI: 10.1143/jjap.50.05fb03
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] LATTICE STRAIN AND CRYSTAL STRUCTURES IN CuInS2 EPITAXIAL FILMS ON GaAs SUBSTRATES (2011)
  • Author(s): Tsuboi Nozomu, Tamogami Takashi, Kobayashi Satoshi
  • Journal Title: Technical Digest of the 21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference Volume: 21
• [Presentation] CuInS_2太陽電池セルへの応用を目的とした直流マグネトロンスパッタ法によるAl添加ZnO薄膜の作製 (2013)
  • Author(s): 竹内悠一郎, 上田朝陽, 野本隆宏, 清水英彦, 坪井望
  • Organizer: 平成25年度(第23回)電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2013-11-09
• [Presentation] Ar希釈H2S中でのCuとInの反応性交互スパッタによるCuInS_2薄膜の作製と評価 (2013)
  • Author(s): 小野友也, 万徳遼太郎, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 平成25年度(第23回)電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2013-11-09
• [Presentation] Ar希釈H_2S中でのCuとInの交互スパッタ法によるCuInS_2薄膜の作製 (2013)
  • Author(s): 小野友也, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 平成24年度多元系機能材料研究会年末講演会
  • Place of Presentation: 新潟大学
• [Presentation] CuInS_2 films by reactive-sputtering alternately Cu and In targets in Ar-diluted H2S (2013)
  • Author(s): Nozomu Tsuboi, Tomoya Ono and Tkahiro Nomoto
  • Organizer: the 2013 JSAP-MRS Joint Symposia, Symposium T : Ternary and Multinary Cu-chalcogenide Photovoltaic Materials -CIS, CZTS and Other Compounds-
  • Place of Presentation: Doshisha University, Kyoto, Japan
• [Presentation] CuInS2 films by reactive-sputtering alternately Cu and In targets in Ar-diluted H2S (2013)
  • Author(s): Nozomu Tsuboi, Tomoya Ono and Tkahiro Nomoto
  • Organizer: the 2013 JSAP-MRS Joint Symposia, Symposium T: Ternary and Multinary Cu-chalcogenide Photovoltaic Materials -CIS, CZTS and Other Compounds-
  • Place of Presentation: Doshisha University, Kyoto, Japan
• [Presentation] 多元同時蒸着によるGaP基板上のCuInS_2薄膜の作製と構造評価 (2012)
  • Author(s): 西川翔悟, 石井琢馬, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2012-11-10
• [Presentation] ケミカルバス法によるZn(S,O,OH)薄膜の作製と評価 (2012)
  • Author(s): 谷口裕香, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2012-11-10
• [Presentation] 直流マグネトロンスパッタ法による無添加およびAl添加ZnO薄膜の作製 (2012)
  • Author(s): 宮田和弥, 野本隆宏, 清水英彦, 坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2012-11-10
• [Presentation] Ar希釈H_2S中でのCuとInの交互スパッタ法によるCuInS_2薄膜の作製・評価 (2012)
  • Author(s): 小野友也, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2012-11-10
• [Presentation] Ar希釈H2 S中でのCuとInの反応性交互スパッタによるCuInS_2薄膜の作製 (2012)
  • Author(s): 小野友也, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会・シンポジウム「多元系化合物太陽電池開発の現状とこれからの展開」
  • Place of Presentation: 愛媛大学
  • Year and Date: 2012-09-11
• [Presentation] LATTICE STRAIN AND CRYSTAL STRUCTURES IN CuInS_2 EPITAXIAL FILMS ON GaAs SUBSTRATES (2011)
  • Author(s): Tsuboi Nozomu, Tamogami Takashi, Kobayashi Satosh
  • Organizer: the 21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference
  • Place of Presentation: Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka, Japan
  • Year and Date: 2011-11-30
• [Presentation] CuとInの反応性交互スパッタによる異なる堆積基板上へのCuInS_2薄膜の作製と温度依存性 (2011)
  • Author(s): 川田孝平, 小野友也, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] 反応性交互スパッタ法によるMo薄膜上へのCuInS_2薄膜の作製と評価 (2011)
  • Author(s): 須田朗弘, 川田孝平, 小野友也, 野本隆宏, 坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] 多元同時蒸着装置によるCuInS_2薄膜の作製と評価 (2011)
  • Author(s): 西川翔悟, 長谷川一, 坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] CuInS_2エピタキシャル薄膜の格子歪み (2011)
  • Author(s): 長谷川一, 多母神崇, 坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] 薄膜太陽電池への応用を目的とした直流マグネトロンスパッタ法によるZnO : Al薄膜の作製 (2011)
  • Author(s): 宮田和弥, 竹端優介, 野本隆宏, 清水英彦, 坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] クロージング-CIGS系およびCZTS系の薄膜太陽電池の作製プロセスの進展と残された課題- (2011)
  • Author(s): 坪井望
  • Organizer: 第72回応用物理学学術講演会,シンポジウム:CIGS系およびCZTS系の薄膜太陽電池の作製プロセスの進展と残された課題
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2011-08-29
  • Invited
• [Presentation] LATTICE STRAIN AND CRYSTAL STRUCTURES IN CuInS2 EPITAXIAL FILMS ON GaAs SUBSTRATES (2011)
  • Author(s): N. Tsuboi, T. Tamogami, and S. Kobayashi
  • Organizer: 21st International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-21)
  • Place of Presentation: Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka, Japan
• [Presentation] クロージング-CIGS系およびCZTS系の薄膜太陽電池の作製プロセスの進展と残された課題- (2011)
  • Author(s): 坪井望
  • Organizer: 第72回応用物理学学術講演会, シンポジウム:CIGS系およびCZTS系の薄膜太陽電池の作製プロセスの進展と残された課題(招待講演)
  • Place of Presentation: 山形大学
• [Presentation] Cu とIn の反応性交互スパッタによる異なる堆積基板上へのCuInS2 薄膜の作製と温度依存性 (2011)
  • Author(s): 川田孝平，小野友也，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] 反応性交互スパッタ法によるMo 薄膜上へのCuInS2 薄膜の作製と評価 (2011)
  • Author(s): 須田朗弘，川田孝平，小野友也，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] 多元同時蒸着装置によるCuInS2 薄膜の作製と評価 (2011)
  • Author(s): 西川翔悟，長谷川一，坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] CuInS2 エピタキシャル薄膜の格子歪み (2011)
  • Author(s): 長谷川一，多母神崇，坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] 薄膜太陽電池への応用を目的とした直流マグネトロンスパッタ法によるZnO:Al 薄膜の作製 (2011)
  • Author(s): 宮田和弥，竹端優介，野本隆宏，清水英彦，坪井望
  • Organizer: 第21回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] Ar希釈H2S中でのCuとInの反応性交互スパッタによるCuInS2薄膜の作製と評価
  • Author(s): 小野友也，万徳遼太郎，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 平成25年度（第23回）電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 新潟大学，新潟市
• [Presentation] CuInS2太陽電池セルへの応用を目的とした直流マグネトロンスパッタ法によるAl添加ZnO薄膜の作製
  • Author(s): 竹内悠一郎，上田朝陽，野本隆宏，清水英彦，坪井望
  • Organizer: 平成25年度（第23回）電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 新潟大学，新潟市
• [Presentation] Ar希釈H2 S中でのCuとInの反応性交互スパッタによるCuInS2薄膜の作製
  • Author(s): 小野友也，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会・シンポジウム「多元系化合物太陽電池開発の現状とこれからの展開」
  • Place of Presentation: 愛媛大学
• [Presentation] 多元同時蒸着によるGaP基板上のCuInS2薄膜の作製と構造評価
  • Author(s): 西川翔悟，石井琢馬，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] ケミカルバス法によるZn(S, O, OH)薄膜の作製と評価
  • Author(s): 谷口裕香，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] 直流マグネトロンスパッタ法による無添加およびAl添加ZnO薄膜の作製
  • Author(s): 宮田和弥，野本隆宏，清水英彦，坪井望
  • Organizer: 第22回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • Place of Presentation: 長岡技術科学大学
• [Presentation] Ar希釈H2S中でのCuとInの交互スパッタ法によるCuInS2 薄膜の作製
  • Author(s): 小野友也，野本隆宏，坪井望
  • Organizer: 2012年応用物理学会多元系機能材料研究会年末講演会
  • Place of Presentation: 新潟大学