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

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06277
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: TAHASHI Masahiro 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)
• Research Collaborator: YOSHINO kenji ; NAKAMURA shigeyuki ; KATAGIRI hironori ; IKEDA shigeru ; HARADA takashi ; YOSHIDA yutaka
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 太陽電池 / 熱電材料 / 薄膜 / バルク

Outline of Final Research Achievements

We prepared a Cu-Zn-Sn precursor film formed by spin coating method using organic acid salts as a raw material, and we obtained Cu2ZnSn(Se, S)4 films by heat-treating using Cu-Zn-Sn precursor under the presence of organic sulfur (diethyl sulfur) and/or organic selenium (dimethyl selenium), and hydrogen sulfide. The conversion efficiency of the obtained solar cell achieved 3% by the relatively safe and low-cost process.

Free Research Field

材料工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Cu2ZnSn(S,Se)4太陽電池は次世代太陽電池として期待されているが、その変換効率は実用化には遠く、また製造プロセスにおいて有毒かつ危険な原料が用いられているといった問題点がある。また製造装置についても高額な装置が必要で、製造プロセスにおける低コスト化が求められている。
本申請研究では、従来用いられている原料と比べてより安全性が高い原料を用い、簡便な装置による低コストなプロセスでCu2ZnSn(S,Se)4太陽電池を製造することが可能であることを示した。本成果はCu2ZnSn(S,Se)4太陽電池の実用化において大きな一助となる。