液相からの太陽電池用結晶質セラミックスの合成と導電特性の解明

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650929
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kanagawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 山本 修 神奈川工科大学, 工学部, 助手 (00230540)
• Keywords: 電気伝導度 / 硫化カドミウム / セレン化カドミウム / 薄膜 / 粒子

Research Abstract

より高い光電変換効率を有する薄膜型太陽電池の開発が急務となっている。現在、その太陽電池の構成は電極材としての酸化亜鉛及びモリブデン、光電変換材としての硫化カドミウム及びセレン化カドミウムが提案されている。そこで本研究では、簡便な合成法法である化学浴法により太陽電池用結晶質セラミックス微粒子を合成し、その導電特性の検討を行った。太陽電池用材料の1つである硫化カドミウムを合成するためには、前駆体水溶液中にカドミウムの錯体を形成し、その錯化剤としてトリエタノールアミン及びアンモニアを添加する必要があった。微粒子の形状は、銅のド-ピング量の増加に伴い花弁状から球形へと変化した。硫化カドミウムの導電率は、暗所、可視光及び紫外光照射条件で大きく異なり、特に紫外光照射によって銅イオンのド-ピング量の増加に伴い誘電率はいったん減少し、その後に増加することが明らかとなった。また、暗所及び可視光条件下では銅のド-ピング量の増加に伴い増加し、その増加傾向及び導電率も同一であった。セレン化カドミウム微粒子の合成においては、前駆体溶液中のカドミウムの錯化剤としてジカルボン酸及びセレンの酸化防止剤として亜硫酸ナトリウムの添加が必要であった。前駆体溶液の保持温度は70℃が最適であり、得られた微粒子の結晶構造は立方晶と六方晶が共存していた。また、セレン化カドミウムの光学的バンドギャップはカドミウムに対するセレンの比により変化し、カドミウムリッチになることによってバンドギャップの低下を示すことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] O.YAMAMOTO: "Preparation of Crystalline CdSe Particles by Chemical Bath Deposition" J.Mater.Res. (In Press).
• [Publications] 山本 修: "Chemical Bath法による銅添加硫化カドミウム薄膜の合成とその電気特性" 日化誌. 3. 283-289 (1996)