2003 Fiscal Year Annual Research Report
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13650339
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
橋本 佳男 信州大学, 工学部, 助教授 (30262687)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊東 謙太郎 信州大学, 工学部, 教授 (20020977)
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| Keywords | カルコパイライト / 薄膜 / スプレー法 / 超音波霧化 |
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| Research Abstract |
超音波噴霧熱分解法を用いてCu-In金属積層膜の堆積と硫化を行い、CuInS_2膜を作製した。
Cu-In金属積層膜の堆積には、基板としてMoを用い、In源の塩化インジウム、Cu源の酢酸銅をそれぞれ、0.0125mol/l、メタノールに溶解したものを用いた。堆積時の基板温度は350℃、キャリアガス(Ar)の流量は500ml/minとした。製膜された金属は、0.1μmの径の繊維状になった。X線回折によると、膜はCuとIn_2O_3の混合物であった。
以上の金属積層膜をチオアセトアミド(0.025mol/l)のメタノール溶液にて、同条件(基板温度350℃、流量は500ml/min)で超音波噴霧熱分解させることによって、CuInS_2膜を作製した。このとき、膜からは、CuInS_2の他に、Cu_2O、Cu_2Sが含まれていることが、X線回折によってわかった。膜中の導電性の不純物Cu_2Sは太陽電池への応用に適さないため、これを取り除くため、膜をKCN水溶液に浸す実験を行った。しかし、このKCN処理の前後で、膜のX線回折に変化は見られず、Cu_2Sの除去はできなかった。また、インジウム系の不純物In_2O_3は検出されなかったため、このCu_2Sさえうまくとれれば、太陽電池への応用も期待される。
本研究では、超音波噴霧法でCuInS_2膜を堆積することができた。現在のところ、銅の不純物が十分に除去できない欠点はあるが、これまでの真空蒸着とH_2Sガスを用いたプロセスよりは安価かつ安全に製膜することができ、さらなる改善により太陽電池用薄膜に応用されることを期待したい。
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