2015 Fiscal Year Research-status Report
4探針プローバ装置を用いた太陽電池材料の局所的粒界評価
| Project/Area Number |
15K21690
|
|---|
| Research Institution | Japan Fine Ceramics Center |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 俊正 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 研究員 (60725737)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 太陽電池材料 / ナノ粒子 / 粒界 / 4探針プローバ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、4探針プローバ装置への光源の導入、測定用試料の作製、化合物半導体の粒界及び粒内抵抗測定を行った。4探針プローバ装置に光を導入するため、キセノンランプを購入し、4探針プローバのチャンバーに光ファイバーを設置した。また、次年度導入予定だったミラーモジュールも購入し、光源からファイバーを通して、サンプルに光を照射できるように設置した。
測定用試料の作製については、Cu2ZnSnS4(CZTS)ナノ粒子を合成し、組成の異なる粒子を作製することに成功した。最も化学量論比に近いCZTSナノ粒子をMoコートガラス基板上に塗布し、SeおよびS雰囲気内で焼成をした。その結果、結晶粒が１μm程度のCZTS,Se薄膜を作製することができた。
化合物半導体の粒界及び粒内抵抗を測定する予定であったが、試料の結晶粒に対し自作したPt-Irプローブの曲率半径が膜の結晶粒に対して大きいために、粒界を測定することができなかったことから、Pt-Irプロ－ブの曲率半径を小さくする必要がある。そのため、次年度行う予定であった、プローブ作製を本年度、前倒しで行っている。また、4探針プローバ内に設置されているSEMや、試料を導入するためのトランスファーロッドの故障のため、試料の搬送、局所領域での測定が出来なくなったため、現在修理を行っている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、①4探針プローバ装置への光源の導入、②測定用試料の作製、③化合物半導体の粒界及び粒内抵抗測定の3つを行う予定であったが、サンプルをチャンバー内に搬送するためのトランスファーロッドの不良のためにサンプル搬送ができないことや、微小領域を観察するためのSEMにノイズが入ってしまい、粒界の位置が確認できないなどの問題があり、装置の修理が必要であった。そのため、4探針プローバを用いて行う実験である③化合物半導体の粒界及び粒内抵抗の測定が進んでいない。しかし、次年度行う予定であった、プローブの作製などを本年度に前倒しで行っているため、おおむね順調に進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現在、装置の修理がほぼ終わったため、次年度は粒界の電流電圧特性の測定を行う。また、現在の課題である、プローブの曲率半径が結晶粒のサイズよりも大きくために、粒界の評価が困難であることから、次年度は引き続き曲率半径の小さいプロ－ブを作製するのとあわせて、CZTS,Se薄膜の結晶粒サイズの増大も行っていく予定である。
本年度は、組成の異なる粒子の合成に成功しており、同様の方法で薄膜を作製することによって、組成の異なる薄膜の作製は可能である。
これまで、ターゲット材料をCIGSなども検討してきたが、薄膜サンプルの作製が進んでいないため、ターゲット材料を、CZTSを主をとして、今後の実験を行っていく予定である。
|
