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Si基板上へのCuIn_xGa_<1-x>Se_2薄膜の作製と評価

研究課題

研究課題/領域番号 05750300
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関和歌山工業高等専門学校

研究代表者

山口 利幸  和歌山工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (60191235)

研究期間 (年度) 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードタンデム型太陽電池 / Si基板 / カルコパイライト半導体 / 化学量論組成 / (112)面配向
研究概要

太陽光発電は、地球規模の環境問題を解決するためのクリーンなエネルギー源として大きく注目されている。この太陽光発電を実用化するためには、低価格で高効率の太陽電池を開発することが重要であり、CuIn_xGa_<1-x>Se_2/Siタンデム型が有望であると考えられる。そこで、本研究ではSi基板上にCuIn_xGa_<1-x>Se_2薄膜を作製し、その基礎特性を評価した。基板に結晶Si(100)、(110)、(111)の3種類を使用し、基板温度を室温から400℃まで変化させ、高周波スパッタ法によりCuIn_xGa_<1-x>Se_2薄膜を作製した。評価方法として、組成分析は電子プローブ微小分析(EPMA)、結晶性はX線回折や反射高速電子回折(RHEED)、結合状態と深さ方向の組成分析はX線光電子分光法(XPS)を用いた。作製した薄膜は科学量論組成に近いものであり、深さ方向の組成分析はほぼ均一であった。また、基板温度400℃で作製しても薄膜中へのSiの拡散は認められなかった。薄膜のX線回折パターンは、すべてカルコパイライト構造CuIn_xGa_<1-x>Se_2からの回折線に対応付けられ、他の結合を示すピークは観測されなかった。基板温度の上昇とともに、基板の面方位に依存せず(112)面に強く配向した薄膜が得られた。特に、Si(111)基板上に400℃で作製した薄膜では、この(112)面への配向度は0.983であった。さらに、400℃で作製した薄膜のRHEEDパターンには(112)方向に配向したスポットが観測され、基板温度の上昇とともに結晶性が改善されることがわかった。したがって、Siの面方位による薄膜への影響は認められず、CuIn_xGa_<1-x>Se_2/Siタンデム型太陽電池を作製する場合、従来からSi単結晶太陽電池で用いられている(100)基板をそのまま使用できることが明らかになった。

報告書

(1件)
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] 山口 利幸: "Si基板上へのCuIn_xGa_<1-x>Se_2薄膜の作製" 平成5年電気関係学会関西支部連合大会講演論文集. G333-G333 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 出水 康崇: "高周波スパッタ法によるSi基板上へのCuIn_xGa_<1-x>Se_2薄膜の作製" 平成6年春季第41回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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