超音波噴霧法によるCu2ZnSn(O,S)4の作製と高効率薄膜太陽電池への応用

• 研究課題/領域番号: 25870613
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学; 薄膜・表面界面物性
• 研究機関: 京都大学 (2014); 滋賀県立大学 (2013)
• 研究代表者: 池之上 卓己 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 超音波噴霧法 / 酸化物半導体 / 硫化物半導体 / 薄膜太陽電池 / Cu2ZnSnS4 / 化合物太陽電池 / ミストCVD法

研究成果の概要

電力の安定供給を安全・安価に担うことが出来る低コスト・高効率な太陽電池の実現を目指し、希少金属や毒性元素を利用しない次世代太陽電池材料を環境への影響の少ないプロセスで作製する研究を行った。結果として太陽電池出力を得るには至らなかったが、(i)安価に太陽電池を作製できるプロセス、(ii)毒性元素であるセレンを酸素に置き換えても同等の特性が期待できる、などの可能性を示し、今後の発展に大いに期待がもてる結果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication and characterization of Cu2O, ZnO and ITO thin films toward oxide thin film solar cell by mist chemical vapor deposition method (2014)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ikenoue, Shin-ichi Sakamoto, and Yoshitaka Inui
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 巻: 11 号: 7-8 ページ: 1237-1239
  • DOI: 10.1002/pssc.201300638
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication and characteristics of p-type Cu2O thin films by ultrasonic spray-assisted mist CVD method (2014)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ikenoue, Shin-ichi Sakamoto, and Yoshitaka Inui
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FF06-05FF06
  • DOI: 10.7567/jjap.53.05ff06
  • NAID: 210000143835
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ミスト CVD 法による Cu2ZnSnS4 薄膜の作製と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺勇一郎, 池之上卓己, 三宅正男, 平藤哲司
  • 学会等名: 第 62 回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] ミスト CVD 法による光透過性銅薄膜の作製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上野仁希, 池之上卓己, 三宅正男, 平藤哲司
  • 学会等名: 第 62 回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 超音波噴霧法による Cu2O 薄膜の作製に及ぼす溶媒の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池之上卓己, 三宅正男, 平藤哲司
  • 学会等名: 表面技術協会 第 16 回関西表面技術フォーラム
  • 発表場所: 甲南大学
  • 年月日: 2014-11-27 – 2014-11-28
• [学会発表] 超音波噴霧法による Cu2O および Cu2ZnSnS4 の成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池之上卓己, 渡辺勇一郎, 三宅正男, 平藤哲司
  • 学会等名: 表面技術協会 第 130 回講演大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-23
• [学会発表] ミスト CVD 法による Cu2ZnSnS4 薄膜の作製とミスト硫化法の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池之上卓己, 渡辺勇一郎, 三宅正男, 平藤哲司
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Fabrication of Cu2ZnSnS4 Thin Films by Mist Chemical Vapor Deposition for Photovoltaic Applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ikenoue, Masao Miyake, and Tetsuji Hirato
  • 学会等名: 33rd Electronic Materials Symposium, Shizuoka
  • 発表場所: ラフォーレ修善寺
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [学会発表] 太陽電池応用に向けた超音波噴霧ミストCVD 法によるCu2ZnSnS4 薄膜の作製と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池之上卓己，坂本眞一，乾義尚
  • 学会等名: 第61 回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学相模原キャンパス
• [学会発表] Fabrication and Characteristics of p-type Cu2O Thin Films toward Solar Cells by Ultrasonic Spray Assisted Mist CVD Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ikenoue, Shin-ichi Sakamoto, and Yoshitaka Inui
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Kyotanabe, Japan
• [学会発表] Characterization of p-type Cu2O Thin Films fabricated by Mist CVD Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ikenoue, Shin-ichi Sakamoto, and Yoshitaka Inui
  • 学会等名: II-VI 2013
  • 発表場所: Nagahama, Japan
• [学会発表] Ultrasonic Spray Assisted Mist Chemical Vapor Deposition and Characterization of p-type Cu2O Thin Films (2013)
  • 著者名/発表者名: Takumi Ikenoue, Shin-ichi Sakamoto, and Yoshitaka Inui
  • 学会等名: 21st Annual International Conference on Composite/Nano Engineering
  • 発表場所: Tenerife, Spain