1996 Fiscal Year Annual Research Report
水溶液電着法による銅カルコパイライト形半導体薄膜の形成に関する研究
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07650381
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| Research Institution | Science University of Tokyo |
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Principal Investigator |
遠藤 三郎 東京理科大学, 工学部, 教授 (90084392)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 恒夫 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (70110947)
金子 聡 東京理科大学, 理学部, 教授 (50084314)
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| Keywords | 電着法 / カルコパイライト形半導体 / CuInSe_2 / 三元化合物 / 薄膜 / 太陽電池 / CdS / ヘテロ接合 |
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| Research Abstract |
CuInSe_2は太陽電池の吸収層材料として有望な半導体の一つである.我々は,そのCuInSe_2薄膜の作製方法の一つである電着法について,前年度に続いて研究を行ってきた.今年度は,膜表面の平滑化を目的として,従来の電着法を改良したパルス電着法について研究を行った.改良点は,カソードに印加する電位をパルス状に変化させる点である.研究経過としては,カソードに印加するパルス波形のデューティサイクルθ(θは周期に対する電位を加えた時間)や周期による膜への影響,電解液中のイオン濃度や電解液のpH,温度による膜への影響について調査した.実験に用いた電解液には,CuCl_2,InCl_3,SeO_2を含む水溶液を用いた.カソード基板にはネサガラスを用い,その上に電着膜を作製した.As-deposited膜は窒素雰囲気中で400℃,30分間アニールを行った.最も結晶性が良く,膜表面が平滑でカルコパイライト構造をもつ単相のCuInSe_2薄膜が得られる条件は,カソードに印加する方形パルス電位液形(θ=33%,周期T=3ms,パルス電位E_s=-0.8VvsSCE),電解液(pH=1.65,温度:40℃),アニール条件(400℃,30分)であることが明らかになった.
次に,予備的な実験としてCuInSe_2電着膜にCdSとのヘテロ接合を試みた.この結果,整流性は確認できたが,光起電力はわずかしか確認できなかった.この原因として,基板に用いているネサガラス(SnO_2/glass)中のSnがCuInSe_2膜中に拡散することによるものと考えられる.この問題は,今後の課題として取り組む必要がある.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Toshihiro Matsuoka: "Preparation and Characterization of Electrodeposited CuGa_xIn_1-_xSe_2 Thin Films" Jpn.J.Appl.Phys.33・11. 6105-6110 (1994)
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[Publications] Hiroaki Matsushita: "Electrical and Optical Properties of CuInSe_2 Single Crystal Prepared by Three Temperature Horizontal Bridgman Method" Jpn.J.Appl.Phys.34・7A. 3474-3477 (1995)
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[Publications] Hiroaki Matsushita: "Electrical,Optical and Schottky Properties of AgGa(S_1-_xSe_x)_2 System" Jpn.J.Appl.Phys.34・10. 5546-5549 (1995)
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[Publications] Hiroaki Matsushita: "Single Crystal Growth of CuInSe_2 by Selenization Horizontal Bridgman Method with Seed" Cryst.Res.Technol.31. 77-80 (1996)
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[Publications] Saburo Endo: "Preparation of CuInSe_2 Thin Films by the Pulsed-Plated Electrodeposition" Jpn.J.Appl.Phys.35・9A. 1101-1103 (1996)
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[Publications] Shigetaka Nomura: "Preparation and Structural Analysis of Ordered Vacancy Compounds in the Cu-In-Se System" Transactions of MRS-J. 20. 755-758 (1996)
