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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Fabrication of high efficiency solar cell by solution coating and sulfurization/selenization methods using organic metal materials

Research Project

Project/Area Number 16K06277
Research InstitutionChubu University

Principal Investigator

田橋 正浩  中部大学, 工学部, 准教授 (60387636)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 後藤 英雄  中部大学, 工学部, 教授 (00195942)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsスピンコート / 有機金属原料 / 有機硫黄原料 / ジエチル硫黄 / 有機セレン原料 / ジメチルセレン
Outline of Annual Research Achievements

有機酸塩を原料に用いてスピンコート法でCu-Zn-Snプリカーサ膜を成膜した。これを有機原料であるジメチルセレンとジエチル硫黄を用いてCu2ZnSn(Se,S)4光吸収層を作製した。さらに硫化の原料に硫化水素を用いたCu2ZnSnS4光吸収層の作製もあわせて行った。
ジメチルセレンを用いたCu2ZnSnSe4(以下、CZTSeと略す)膜の成膜では、処理時間を90分一定のもと処理温度を450ー550℃で変化させた結果、450ー550℃ではCZTSeの他にCu2SnSe3とZnSeが見られた。550℃になるとCZTSe単相になることが確認された。したがって、ジメチルセレンを用いたセレン化には550℃で熱処理する必要があることを明らかにした。
一方、硫化水素を用いたCu2ZnSnS4(以下、CZTSと略す)膜の成膜では、処理時間30分、処理温度を550℃一定とし、溶液中のCu仕込み組成をCu:Zn:Sn= 2.0-1.0: 1.0: 1.0と変化させた。得られたCZTS膜をセル化して変換効率を測定したところ、Cuの仕込みモル比が1.4のときに最高変換効率2.84%が得られた。
本申請研究で提案する、比較的に危険の少ない原料を用いてかつ低コストなプロセスにより、約3%の変換効率を有するCZTS太陽電池を作製することができた。

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018

All Presentation (10 results)

  • [Presentation] スピンコートCu-Zn-Snプリカーサ膜と硫化水素で作製したCu2ZnSnS4太陽電池の変換効率2019

    • Author(s)
      田橋正浩, 高橋誠, 後藤英雄, 中村重之, 神保和夫, 片桐裕則, 原田隆史, 池田茂, 吉野賢二
    • Organizer
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] スピンコートCu-Zn-Snプリカーサ膜とジメチルセレンを用いたCu2ZnSnSe4膜の作製2019

    • Author(s)
      田橋正浩, 高橋誠, 後藤英雄, 原田隆史, 池田茂,吉野賢二
    • Organizer
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [Presentation] 溶融凝固法による単一Cu-Zn-Snスパッタターゲットの作製とジメチルセレンを用いたセレン化法によるCu2ZnSnSe4膜の作製2018

    • Author(s)
      田橋正浩, 高橋誠, 吉野賢二, 後藤英雄
    • Organizer
      第15回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
  • [Presentation] Cu-Zn-Sn スピンコート膜と硫化水素を用いて作製した Cu2ZnSnS4膜の特性におよぼす硫化開始温度の影響2018

    • Author(s)
      宇野直暉, 田橋正浩, 高橋誠, 後藤英雄
    • Organizer
      平成30年度 電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
  • [Presentation] Cu-Zn-Sn スパッタ膜を用いた Cu2ZnSnSe4膜の作製2018

    • Author(s)
      野沢優太郎, 田橋正浩, 高橋誠, 後藤英雄
    • Organizer
      平成30年度 電気・電子・情報関係学会 東海支部連合大会
  • [Presentation] Cu-Zn-Snスピンコート・プリカーサ膜と硫化水素を用いて作製したCu2ZnSnS4膜の特性におよぼす硫化開始温度の影響2018

    • Author(s)
      田橋正浩, 宇野直暉, 高橋誠, 後藤英雄
    • Organizer
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [Presentation] 塗布熱処理法によって成膜したプリカーサ膜と硫化水素を用いて作製したCu2ZnSnS4膜の特性におよぼす硫化開始温度の影響2018

    • Author(s)
      宇野直暉, 田橋正浩, 高橋誠, 中村重之, 原田隆史, 池田茂, 吉野賢二, 後藤 英雄
    • Organizer
      第79回 応用物理学会 秋季学術講演会
  • [Presentation] Cu-Zn-Snスピンコートプリカーサ膜と硫化水素を用いて作製したCu2ZnSnS4 膜の特性におよぼす硫化開始温度の影響2018

    • Author(s)
      宇野直暉, 田橋正浩, 高橋誠, 中村重之, 原田隆史, 池田茂, 吉野賢二, 後藤英雄
    • Organizer
      第6回応用物理学会東海地区学術講演会
  • [Presentation] 表面密閉法を用いた1ステップ熱処理によるCu2ZnSnS4光吸収層の作製2018

    • Author(s)
      菊田篤人, 田橋正浩, 高橋誠, 後藤英雄
    • Organizer
      第6回応用物理学会東海地区学術講演会
  • [Presentation] 塗布熱分解法によって作製したプリカーサ膜と硫化法を用いて作製したCu2ZnSnS4膜の特性におよぼす原料溶液中金属モル濃度の影響2018

    • Author(s)
      奥西智大, 田橋正浩, 高橋誠, 後藤英雄
    • Organizer
      第6回応用物理学会東海地区学術講演会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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