1995 Fiscal Year Annual Research Report

光MOCVD法による配向制御ZnO透明導電膜の開発

Research Project

Project/Area Number	06555090
Research Institution	Teikyo University of Science & Technology
Principal Investigator	高橋清西東京科学大学, 理工学部, 教授 (10016313)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小長井誠東京工業大学, 工学部, 教授 (40111653) 斉藤幸喜西東京科学大学, 理工学部, 講師 (60225703) 松澤剛雄西東京科学大学, 理工学部, 教授 (00229460)
Keywords	MOCVD法 / ZnO / 太陽電子用透明導電膜 / D_2O / ALD法
Research Abstract	本研究の目的は、太陽電池用ZnO透明導電膜の開発である。本年度は、ジエチル亜鉛とH_2OおよびD_2Oを用いた有機金属気相成長法(MOCVD法)におけるZnO膜の成長機構を解明し、得られたZnO膜を用いてa-Si太陽電池を製作した。さらに、より制御性のよいZnO膜の成膜法として原子層堆積法(ALD法)および成長中に紫外光を照射する光ALD法を試みた。その結果、以下に示す成果が得られた。 1.ZnO膜の成長機構についてさらに詳細に検討を行い、反応過程を明らかにした。具体的には、H_2Oを用いた場合には膜形成種としてZnO(OH)_2が支配的であるが、D_2Oを用いた場合にはZnO(OD)_2が支配的となり、この膜形成種の違いにより、テクスチャー構造が得られる温度が変化することが明らかとなった。 2.a-Si太陽電池のn層と金属電極の間にごく薄いZnO膜を挿入することにより、n/金属界面でのショットキー障壁の高さを制御できることを、数値シミュレーションおよび実験により明らかにした。そして、得られたZnO膜をa-Si太陽電池の透明導電膜および裏面反射膜として用いることにより、変換効率12.5%の太陽電池の作製に成功した。 3.膜厚均一性の改善および粒径の増大を目的とし、ZnO膜の成長を原子レベルで制御するためにALD法を適用した。この結果,初期的な段階ながらZnO膜の原子層成長に成功し、MOCVD法に比べ膜厚の均一性が向上することを確認した。さらに、ALD成長中に紫外光を照射する光ALD法を試みたところ、抵抗率を1桁程度減少させることができた。以上の成果をふまえ、平成8年度はALD法および光ALD法を用いたZnO膜の成長についてより詳しく検討し、成長の初期段階から粒径が大きく結晶性に優れたZnO膜を成膜するための研究を行う。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] W. W. Wenas: "Control of Surface Morphology of ZnO Films Grown by MOCVD" Proc. of the 12th EC PVSEC. 385-388 (1994)
[Publications] W. W. Wenas: "Optimization of ZnO for Front and Rear Contacts in a-Si Solar Cells" Solar Energy Materials & Solar Cells. 34. 313-319 (1994)
[Publications] W. W. Wenas: "High Efficiency a-Si Solar Cells with ZnO" Proc. of lst World Conference on PVEC. (1994)
[Publications] P. Siamchai: "Improvement of a-Si Solar Cell Fabricated by Mercury-Sensitized Photovoltaic Vapor Deposition Using H_2 Dilution Technique" Jpn. J. Appl. Phys.33. 6099-6104 (1994)
[Publications] B. Sang: "Self-Limiting Growth of Transparent Conductive Oxide ZnO Films by Atomic Layer Depositon" Proc. of 25th PVSEC. (1996)
[Publications] M. Konagai: "Atomic-Layer Depositon of ZnO Transparent Conducting Oxides for Solar Cell Application" Proc. of Atomic-Layer Epitaxy and Related Surface Processes. 1996

1995 Fiscal Year Annual Research Report

光MOCVD法による配向制御ZnO透明導電膜の開発

Principal Investigator

高橋 清 西東京科学大学, 理工学部, 教授 (10016313)

Research Products

[Publications] W. W. Wenas: "Control of Surface Morphology of ZnO Films Grown by MOCVD" Proc. of the 12th EC PVSEC. 385-388 (1994)

[Publications] W. W. Wenas: "Optimization of ZnO for Front and Rear Contacts in a-Si Solar Cells" Solar Energy Materials & Solar Cells. 34. 313-319 (1994)

[Publications] W. W. Wenas: "High Efficiency a-Si Solar Cells with ZnO" Proc. of lst World Conference on PVEC. (1994)

[Publications] P. Siamchai: "Improvement of a-Si Solar Cell Fabricated by Mercury-Sensitized Photovoltaic Vapor Deposition Using H_2 Dilution Technique" Jpn. J. Appl. Phys.33. 6099-6104 (1994)

[Publications] B. Sang: "Self-Limiting Growth of Transparent Conductive Oxide ZnO Films by Atomic Layer Depositon" Proc. of 25th PVSEC. (1996)

[Publications] M. Konagai: "Atomic-Layer Depositon of ZnO Transparent Conducting Oxides for Solar Cell Application" Proc. of Atomic-Layer Epitaxy and Related Surface Processes. 1996

高橋清西東京科学大学, 理工学部, 教授 (10016313)