CIS(セレン化銅インジウム)薄膜太陽電池の新型ヘテロ接合作成に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650227
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 磯村 滋宏 愛媛大学, 工学部, 教授 (00116906)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠原 和充 愛媛大学, 工学部, 教授 (40036497) ; 白方 祥 愛媛大学, 工学部, 助手 (10196610)
• Keywords: セレン化銅インジウム太陽電池 / 酸化錫薄膜 / プラズマCVD / テトラブチル錫

Research Abstract

本研究では、CuInSe_2ヘテロ接合太陽電池の窓材料としてSnO_2を検討するため、プラズマCVD装置の製作とSnO_2薄膜の作成を行った。プラズマCVD装置は、本研究経費により購入した平行平板電極型プラズマ反応炉(サムコ社BPー1型)に、高周波電源(13.56MHz,100W)、インピ-ダンス整合装置、基板加熱装置および原料ガス供給装置を自作し付加することにより作製された。
まず、プラズマCVDに用いる原料ガスの検討を行った。SnO_2のCVDに一般に用いられている四塩化錫をプラズマCVDに用いた場合、塩素ラジカルによる放電電極の腐食が生じる。また、減圧CVD法に用いられているテトラメチル錫は非常に毒性が強い物質である。そこで本研究では、毒性が弱く室温での蒸気圧が比較的高い(約10Torr)テトラブチル錫(TBT)をSn原料として用いることを試みた。TBTは常温で液体であるためバブラを用いてアルゴンガスをバブリングすることにより用いた。また、TBTの飽和したアルゴンガスは酸素ガスと混合して反応炉に供給した。
種々の作成条件によりガラス基板上にSnO_2の成長実験を試みたが、TBT温度23℃、アルゴン流量50cc/min.、酸素流量200cc/min.、基板温度200℃、炉内圧力1Torr、高周波電力50Wという条件下で導電性のSnO_2膜が得られることがわかった。しかし、現時点では、SnO_2膜はアモルファス状であるため、CuInSe_2大陽電池に適する多結晶SnO_2膜を得るためには、さらに成長条件の最適化を行う必要がある。