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フォトアシスト電解によるCdTe薄膜太陽電池作製プロセスのソフト化

研究課題

研究課題/領域番号 14350399
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 金属生産工学
研究機関京都大学

研究代表者

平藤 哲司  京都大学, 工学研究科, 助教授 (70208833)

研究分担者 粟倉 泰弘  京都大学, 工学研究科, 教授 (70109015)
松原 英一郎  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90173864)
邑瀬 邦明  京都大学, 工学研究科, 助教授 (30283633)
佐賀 達男  シャープ株式会社, ソーラーシステム事業部・第一事業部, 部長
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワードテルル化カドミウム / 硫化カドミウム / 化合物半導体 / 太陽電池 / 電析法 / 化学浴析出法 / 透明導電性基板 / 透過型電子顕微鏡 / 透明電導性基板
研究概要

新しいCdTe薄膜太陽電池作製プロセスへの応用を目指して、アンモニア塩基性浴からのフォトアシスト電析を検討した。電析CdTeの電気的特性を抵抗測定とホール効果の測定により調べた。塩基性浴から得たas-depositedのCdTeはp型半導体であり、その抵抗率は10^7-10^9Ω cm,キャリア密度は10^9-10^<11> cm^<-3>キャリア移動度はca.1 cm^2 V^<-1> s^<-1>であった。このような塩基性浴から得られたCdTeの高い抵抗率は太陽電池の効率を低下させる要因と考えられる。塩基性浴から得たCdTeの微細組織を透過型電子顕微鏡で調べ、従来用いられている硫酸酸性浴から得たCdTeのそれと比較した。塩基性浴から得たas-depositedのCdTeは、約10nmの粒径で無配向であった。これに対し、硫酸酸性浴から得たCdTeは<111>を優先方位とする基盤に垂直な粒径150nm程度の柱状晶からなっていた。塩基性浴から得た多結晶CdTeの粒径が小さいことは、電析中のCdTe析出の核生成が頻繁に起こることを示唆している。温度573K、1h Ar雰囲気下で、電析CdTeを熱処理した。塩基性浴から得たCdTeの結晶粒は約4倍に成長したが、それと同時に、結晶粒界にナノボイドが生じた。これに対し、酸性浴から得たCdTeでは、同じ条件で熱処理を行っても、結晶粒の成長は認められなかった。高効率の太陽電池で使用されるCdTe層の結晶粒系は大きい方が望ましい。したがって、電析中のCdTe析出の核生成と熱処理による電析CdTeの粒成長を制御することが重要である。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (29件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Galvanic Contact Deposition of CdTe Layers using Ammoniacal Basic Aqueous Solution2005

    • 著者名/発表者名
      K.Arai, S.Hagiwara, K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 152(4)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrochemical QCM Studies of CdTe Formation and Dissolution in Ammoniacal Basic Aqueous Electrolytes2005

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, Y.Tanaka, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 152(5)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Galvanic contact Deposition of CdTe Layers using Ammoniacal Basic Aqueous Solution2005

    • 著者名/発表者名
      K.Arai
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 152(4)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical QCM Studies of CdTe Formation and Dissolution in Ammoniacal Basic Aqueous Electrolytes2005

    • 著者名/発表者名
      K.Murase
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 152(5)(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of Microstructures of CdTe Layers Electrodeposited from Basic Ammoniacal and Acidic Sulfate Electrolytes2004

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, K.Murase, H.Inui, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 151(3)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hall Effect Measurements on CdTe Layers Electrodeposited from Acidic Aqueous Electrolyte2004

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of Electroanalytical Chemistry 562

      ページ: 247-253

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 酸性クエン酸水溶液からのCdTe薄膜電析2004

    • 著者名/発表者名
      邑瀬邦明, 小田 暢, 平藤哲司, 粟倉泰弘
    • 雑誌名

      表面技術 55(5)

      ページ: 360-365

    • NAID

      10012931608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analytical Transmission Electron Microscopy Study of CdTe Layer Electrodeposited from Basic Ammoniacal Aqueous Electrolyte2004

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, K.Murase, H.Inui, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 151(11)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of CdTe Semiconductor Layers from Basic Ammoniacal Aqueous Solutions - Thermodynamics, Morphology, and Electrical Properties2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Awakura, K.Murase, T.Hirato
    • 雑誌名

      High Temperature Materials and Processes 23(5-6)

      ページ: 383-398

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 電位-pH図を使って半導体電析を解釈する〜CdTe電析を例に〜2004

    • 著者名/発表者名
      邑瀬邦明, 粟倉泰弘
    • 雑誌名

      表面技術 55(12)

      ページ: 903-906

    • NAID

      10014096715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of CdTe from Acidic Aqueous Solutions Containing Citric Acid2004

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, T.Oda, T.Hlrato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Surface Finishing society of Japan 55(5)

      ページ: 360-365

    • NAID

      10012931608

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of CdTe Semiconductor Layers from Basic Ammoniacal Aqueous Solutions-Thermodynamics, Morphology, and Electrical Properties2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Awakura, K.Murase, T.Hirato
    • 雑誌名

      High Temperature Materials and Processes 23(5-6)

      ページ: 383-398

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interpretation of Semiconductor Electrodeposition Using Potential-pH Diagrams : The Case of CdTe2004

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Surface Finishing society of Japan 55(12)

      ページ: 360-365

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of CdTe Semiconductor Layers from Basic Ammoniacal Aqueous Solutions - Thermodynamics, Morphology, and Electrical Properties2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Awakura
    • 雑誌名

      High Temperature Materials and Processes 23(5-6)

      ページ: 383-398

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Analytical Transmission Electron Microscopy Study of CdTe Layer Electrodeposited from Basic Ammoniacal Aqueous Electrolyte2004

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 151(11)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸性クエン酸水溶液からのCdTe薄膜電析2004

    • 著者名/発表者名
      邑瀬邦明
    • 雑誌名

      表面技術 55(5)

      ページ: 360-365

    • NAID

      10012931608

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 電位-pH図を使って半導体電析を解釈する〜CdTe電析を例に〜2004

    • 著者名/発表者名
      邑瀬邦明
    • 雑誌名

      表面技術 55(12)

      ページ: 903-906

    • NAID

      10014096715

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Anions on Electrodeposition of CdTe from Ammonia-alkaline Solution2003

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 169/170

      ページ: 108-111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Photo-assisted Electrodeposition of CdTe Layer from Ammoniacal Basic Aqueous Solutions2003

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, M.Matsui, M.Miyake, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 150(1)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of Thin-Layered CdTe Semiconductor from Basic Aqueous Solutions2003

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Processing Principles and Technologies (Yazawa International Symposium), Vol.3 : Aqueous and Electrochemical Processing

      ページ: 51-64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical Properties of CdTe Layers Electrodeposited from Ammoniacal Basic Electrolytes2003

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Electrochemical Society 150(6)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 湿式法による太陽電池用CdTe薄膜材料の作製2003

    • 著者名/発表者名
      粟倉泰弘, 邑瀬邦明
    • 雑誌名

      表面技術 54(12)

      ページ: 984-987

    • NAID

      10011819330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 酸性および塩基性水溶液からの電析CdTe半導体薄膜の微細組織2003

    • 著者名/発表者名
      三宅正男, 乾 晴行, 邑瀬邦明, 平藤哲司, 粟倉泰弘
    • 雑誌名

      まてりあ 42(12)

      ページ: 907-907

    • NAID

      10011817362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Anions on Electrodeposition of CdTe from Ammonia-alkaline Solutions2003

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 169/170

      ページ: 108-111

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of Thin-Layered CdTe Semiconductor from Basic Aqueous Solutions2003

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Processing Principles and Technologies (Yazawa International Symposium)(Aqueous and Electrochemical Processing) Vol.3

      ページ: 51-64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of CdTe Films for Solar Cell by Wet Processes2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Awakura, K.Murase
    • 雑誌名

      Journal of the Surface Finishing society of Japan 54(12)

      ページ: 984-987

    • NAID

      10011819330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Microstructure of CdTe Semiconductor Layers Electrodeposite From Basic and Acidic Aqueous Solutions2003

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake, H.Inui, K.Murase, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Materia Japan 42(12)

      ページ: 907-907

    • NAID

      10011817362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ジエチレントリアミンを含む塩基性浴からのCdTe薄膜の電析2002

    • 著者名/発表者名
      邑瀬邦明, 本田 崇, 平藤哲司, 粟倉泰弘
    • 雑誌名

      表面技術 53(8)

      ページ: 535-543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrodeposition of CdTe from Basic Aqueous Solutions Containing Dirthylenetriamine2002

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, T.Honda, T.Hirato, Y.Awakura
    • 雑誌名

      Journal of the Surface Finishing society of Japan 53(8)

      ページ: 535-543

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Miyake: "Electrical Properties of CdTe Layers Electrodeposited from Ammoniacal Basic Electrolytes"Journal of the Electrochemical Society. 150(6). C413-C419 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miyake: "Effect of Anions on Electrodeposition of CdTe from Ammonia-alkaline Solutions"Surface and Coatings Technology. 169/170. 108-111 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miyake: "Comparison of Microstructures of CdTe Layers Electrodeposited from Basic Ammoniacal and Acidic Sulfate Electrolytes"Journal of the Electrochemical Society. 151(3). C168-C175 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miyake: "Hall Effect Measurements on CdTe Layers Electrodeposited from Acidic Aqueous Electrolyte"Journal of Electroanalytical Chemistry. 562. 247-253 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三宅正男: "酸性および塩基性水溶液からの電析CdTe半導体薄膜の微細組織"まてりあ. 42(12). 907-907 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 粟倉泰弘: "湿式法による太陽電池用CdTe薄膜材料の作製"表面技術. 54(12). 984-987 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miyake: "Electrical Properties of CdTe Layers Electrodeposited from Ammoniacal Basic Electrolytes"Journal of the Electrochemical Society. 150(7)(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Murase: "Photo-assisted Electrodeposition of CdTe Layer from Ammoniacal Basic Aqueous Solutions"Journal of the Electrochemical Society. 150(1). C44-C51 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miyake: "Effect of Anions on Electrodeposition of CdTe from Ammonia-alkaline Solutions"Surface and Coatings Technology. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Murase: "Electrodeposition of Thin-Layered CdTe Semiconductor from Basic Aqueous Solutions"Metallurgical and Materials Processing Principles and Technologies (Yazawa International Symposium), Vol.3: Aqueous and Electrochemical Processing. 51-64 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 邑瀬邦明: "ジエチレントリアミンを含む塩基性浴からのCdTe薄膜の電析"表面技術. 150(8). 535-543 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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