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資源豊富な元素を用いた次世代型CZTSSe薄膜太陽電池の作製に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420888
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
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, 電気情報工学科, 教授 (60191235)

研究協力者 中嶋 崇喜  和歌山工業高等専門学校, 技術支援室, 技術専門職員
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード薄膜太陽電池 / 化合物薄膜 / 連続成膜法
研究成果の概要

資源豊富な元素(銅、亜鉛、錫、硫黄、セレン)で構成される次世代のCZTSSe薄膜太陽電池を作製するために、化合物からの連続成膜法を用いて作製条件を検討した。2段目の硫黄蒸着量を変化させることで、CZTSSe薄膜中の硫黄含有量を制御できた。CZTSSe及びCZTSe薄膜太陽電池を作製した結果、それぞれの変換効率1.55%と3.93%が得られ、研究開始時のデータを更新した。また、連続成膜後に熱処理を追加することで、開放電圧が向上した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Effect of annealing on the morphology and compositions of Cu2ZnSnSe4 thin films fabricated by thermal evaporation for solar cells2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nakashima, T. Yamaguchi, S. Yukawa, J. Sasano, M. Izaki
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 621 ページ: 47-51

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.11.035

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Films Fabricated by Sequential Evaporation using Cu2ZnSnSe4 Compound and Their Photovoltaic Applications2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, M. Nakashima, T. Sakamoto
    • 雑誌名

      MATEC Web of Conferences

      巻: 110

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NaF addition to Cu2ZnSnSe4 thin films prepared by sequential evaporation from compound2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, T. Yamada, M. Nakashima, J. Sasano, M. Izaki
    • 雑誌名

      Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Cu2ZnSnSe4 thin films by selenization of precursor using Cu_2ZnSnSe_4 compound for photovoltaic applications2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakashima, T. Yamaguchi, K. Kusumoto, S. Yukawa J. Sasano, M. Lzaki
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi C

      巻: 12 号: 6 ページ: 729-732

    • DOI

      10.1002/pssc.201400279

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Cu2ZnSnSe4 Thin Films by Selenization of Precursor using Cu2ZnSnSe4 Compound for Photovoltaic Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Nakashima, Toshiyuki Yamaguchi, Kengo Kusumoto, Shohei Yukawa, Junji Sasano and Masanobu Izaki
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi C

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cu2ZnSnSe4 Thin Films Prepared by Annealing from Precursor Using Cu2ZnSnSe4 Compound in Selenium and Tin Mixing Atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Nakashima, Toshiyuki Yamaguchi, Kengo Kusumoto, Shohei Yukawa, Junji Sasano and Masanobu Izaki
    • 雑誌名

      Technical Digest of The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC6) (Kyoto, Nov.23-27, 2014)

      巻: 無 ページ: 419-420

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Films Prepared by Annealing in Sulfur, Selenium and Tin Mixing Atmosphere for Photovoltaic Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Nakashima, Toshiyuki Yamaguchi, Yuichi Mizui, Junji Sasano and Masanobu Izaki
    • 雑誌名

      Technical Digest of The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC6) (Kyoto, Nov.23-27, 2014)

      巻: 無 ページ: 393-394

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cu2ZnSnSe4化合物を用いた蒸着法によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製Ⅱ2016

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,桝田大樹,山口利幸
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ国際会議場(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] NaF addition to Cu2ZnSnSe4 thin films prepared by sequential evaporation from compound2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, T. Yamada, M. Nakashima, J. Sasano, M. Izaki
    • 学会等名
      20th International Vacuum Congress
    • 発表場所
      Busan (Korea)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Films Fabricated by Sequential Evaporation using Cu2ZnSnSe4 Compound and Their Photovoltaic Applications2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, M. Nakashima, T. Sakamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Advances in Material Science 2016
    • 発表場所
      Shanghai (China)
    • 年月日
      2016-08-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cu2ZnSnSe4化合物を用いた連続蒸着法によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製2016

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,桝田大樹,山口利幸
    • 学会等名
      第13回次世代の太陽光発電システムシンポジウム
    • 発表場所
      アオーレ長岡(新潟県長岡市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 化合物を用いた連続蒸着法によるCu2ZnSnSe4薄膜へのNaF添加2016

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,山田竜也,山口利幸
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 硫化・セレン化法によるCZTSSe薄膜の作製と評価2015

    • 著者名/発表者名
      畑山耕一,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第5回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      アオーレ長岡&長岡高専(新潟県長岡市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CZTSe化合物を用いた蒸着法によるCZTSSe薄膜の作製条件の検討2015

    • 著者名/発表者名
      桝田大樹,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第5回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      アオーレ長岡&長岡高専(新潟県長岡市)
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSnSe4 thin film solar cells prepared by evaporation of Cu2ZnSnSe4 compound and effect of annealing2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakashima, T. Yamaguchi, S. Yukawa, J. Sasano, M. Izaki
    • 学会等名
      25th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 発表場所
      釜山(韓国)
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cells by thermal crystallization using Cu2ZnSnSe4 compound in S/Se atmosphere2015

    • 著者名/発表者名
      M. Nakashima, T. Yamaguchi, S. Yukawa, J. Sasano, M. Izaki
    • 学会等名
      25th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 発表場所
      釜山(韓国)
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続成膜法による Cu2ZnSnSe4薄膜へのNaFの添加2015

    • 著者名/発表者名
      山田竜也,中嶋崇喜,山口利幸,伊崎昌伸
    • 学会等名
      平成27年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      摂南大学(大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CZTSe化合物へのS添加によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製2015

    • 著者名/発表者名
      桝田大樹,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      平成27年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      摂南大学(大阪府寝屋川市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 化合物を用いた連続蒸着法によるCu2ZnSnSe4薄膜の作製と熱処理効果2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,湯川翔平,山口利幸
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSnSe4化合物を用いた蒸着法によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,坂本竜也,山口利幸
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSnSe4化合物の蒸着法による薄膜太陽電池の作製と熱処理効果2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,湯川翔平,山口利幸
    • 学会等名
      第12回次世代の太陽光発電システムシンポジウム
    • 発表場所
      磐梯熱海ホテル華の湯(福島県郡山市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CZTSe化合物プリカーサの硫化・セレン化法によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,水井裕一,山口利幸
    • 学会等名
      第12回次世代の太陽光発電システムシンポジウム
    • 発表場所
      磐梯熱海ホテル華の湯(福島県郡山市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続成膜法によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製2014

    • 著者名/発表者名
      坂本竜也,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第4回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸市立工業高等専門学校(神戸市)
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CZTSe化合物を用いたCu2ZnSn(S,Se)4薄膜作製プロセスの検討2014

    • 著者名/発表者名
      畑山耕一,三善巧,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第4回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸市立工業高等専門学校(神戸市)
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続成膜法によるCu2ZnSnSe4薄膜太陽電池の作製2014

    • 著者名/発表者名
      湯川翔平,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第4回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸市立工業高等専門学校(神戸市)
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CZTSe化合物を出発材料に用いたCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製2014

    • 著者名/発表者名
      水井裕一,畑山耕一,三善巧,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第4回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸市立工業高等専門学校(神戸市)
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSnSe4 Thin Films Prepared by Annealing from Precursor Using Cu2ZnSnSe4 Compound in Selenium and Tin Mixing Atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Nakashima, Toshiyuki Yamaguchi, Kengo Kusumoto, Shohei Yukawa, Junji Sasano and Masanobu Izaki
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Films Prepared by Annealing in Sulfur, Selenium and Tin Mixing Atmosphere for Photovoltaic Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Nakashima, Toshiyuki Yamaguchi, Yuichi Mizui, Junji Sasano and Masanobu Izaki
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 化合物を出発材料に用いたCu2ZnSn(S,Se)4薄膜太陽電池の作製プロセスの検討2014

    • 著者名/発表者名
      水井裕一,畑山耕一,三善巧,中嶋崇喜,山口利幸,伊﨑昌伸
    • 学会等名
      平成26年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続成膜法による Cu2ZnSnSe4薄膜の作製条件の検討2014

    • 著者名/発表者名
      湯川翔平,坂本竜也,中嶋崇喜,山口利幸,伊崎昌伸
    • 学会等名
      平成26年電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県生駒市)
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 化合物プリカーサのセレン化によるCu2ZnSnSe4薄膜の作製Ⅱ2014

    • 著者名/発表者名
      中嶋崇喜,湯川翔平,楠本健悟,山口利幸
    • 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(札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Cu2ZnSnSe4 Thin Films by Selenization of Precursor using Cu2ZnSnSe4 Compound for Photovoltaic Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Nakashima, Toshiyuki Yamaguchi, Kengo Kusumoto, Shohei Yukawa, Junji Sasano and Masanobu Izaki
    • 学会等名
      19th International Conference on Ternary and Multinary Compounds
    • 発表場所
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 化合物プリカーサを用いたセレン化法によるCu2ZnSnSe4薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      湯川翔平,楠本健悟,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第11回次世代の太陽光発電システムシンポジウム
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル(宮崎市)
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Se含有プリカーサのSe・S混合雰囲気中での熱処理によるCu2ZnSn(S,Se)4薄膜の作製2014

    • 著者名/発表者名
      水井裕一,川津嘉朗,中嶋崇喜,山口利幸
    • 学会等名
      第11回次世代の太陽光発電システムシンポジウム
    • 発表場所
      宮崎観光ホテル(宮崎市)
    • 年月日
      2014-07-03 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山工業高等専門学校 電気情報工学科 教員・研究紹介 山口利幸

    • URL

      http://www.wakayama-nct.ac.jp/gakka/denki/denki-staff/denki-yamaguchi/denki-yamaguchi.htm

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] 和歌山工業高等専門学校 電気情報工学科 教員・研究紹介

    • URL

      http://www.wakayama-nct.ac.jp/gakka/denki/denki-staff/denki-yamaguchi/denki-yamaguchi.htm

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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