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超音波噴霧法による高効率Cu2ZnSnS4薄膜太陽電池の実現へ向けた研究

Research Project

Project/Area Number 24860053
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionThe University of Shiga Prefecture

Principal Investigator

池之上 卓己  滋賀県立大学, 工学部, 助教 (00633538)

Project Period (FY) 2012-08-31 – 2014-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords超音波噴霧法 / 化合物半導体
Research Abstract

超音波噴霧法によるCu2ZnSnS4薄膜作製に向け、原料としてCuのアセチルアセトナト錯体、Znのアセチルアセトナト錯体、Snのアセテート錯体を選択した。これらのうち、Zn源とSn源は、酸化物薄膜の作製に用いたことがあり、それぞれの材料の分解温度や得られる酸化物薄膜の特性が既知である。一方で、Cu源については、この部分が不明であることと、Cu2ZnSnS4薄膜のp型化に大いに影響を及ぼすことが考えられることから、まずはCuのアセチルアセトナト錯体を用いたp型のCu2O薄膜の作製に取り組んだ。この結果、成膜温度や溶媒などの条件を最適化することで、ノンドープでp型のCu2O薄膜を得ることができた。これらの成果は、複数の国内学会で発表したほか、平成25年度中に国際学会においての発表や論文投稿を行う。
これらの結果を踏まえ、さらにチオ尿素をS源としてCu2ZnSnS4薄膜の作製を目指した。
XRD測定の結果、明瞭な結晶成長を観察することはできなかったが、EDS測定を行ったところ、OではなくSが選択的に取り込まれていることが分かった。Cu、Zn、Sn、Sのいずれもが取り込まれており、CZTSの薄膜が得られたが、それぞれの原料の分解温度や反応速度の差から、薄膜中の化学量論比が2:1:1:4とはなっておらず、成膜温度などの条件の最適化を行いながら、化学量論比と薄膜特性の相関を調べた。これらの結果は、現在のところ未公表であるが、取りまとめ次第、学会や論文などで発表の予定である。
平成25年度も計画通り研究を遂行する予定であったが、超音波噴霧法のメリットを活かしてCu2ZnSnS4にOを加えた、Cu2ZnSn(O,S)4薄膜の作製を目指した若手研究(B)が平成25年度から採択されることとなったため、本研究助成事業については辞退し、これらの研究成果を引き継ぎながら発展的に研究を遂行していく。

Current Status of Research Progress
Reason

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2013 Other

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Fabrication of Transparent Conductive Oxide Thin Films by Ultrasonic Spray Assisted Mist Chemical Vapor Deposition Method2013

    • Author(s)
      Takumi Ikenoue
    • Organizer
      32nd Electronic Materials Symposium
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultrasonic Spray Assisted Mist Chemical Vapor Deposition and Characterization of p-type Cu2O Thin Films2013

    • Author(s)
      Takumi Ikenoue
    • Organizer
      The twentyfirst Annual International Conference on COMPOSITES/NANO ENGINEERING (ICCE - 21)
    • Place of Presentation
      Tenerife, Spain
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 薄膜太陽電池応用に向けた超音波噴霧ミストCVD法によるp型酸化物半導体の作製と評価

    • Author(s)
      池之上 卓己
    • Organizer
      第8回エネルギー技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      産総研つくばセンター
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽電池応用に向けた超音波噴霧ミストCVD法によるp型Cu2O薄膜の作製と評価

    • Author(s)
      池之上 卓己
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2012-11-27   Modified: 2019-07-29  

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