| 研究実績の概要 |
Cu_2ZnSnS_4(CZTS)太陽電池ではZnサイトのCuがポテンシャル搖動を引き起こし，これが効率低下の原因となっている可能性が指摘されている．本申請では組成比を変化させたCZTSの発光分光を中心に分析することで，ポテンシャル搖動量を低減する方法を模索し，効率改善を図ることを目的としている．27年度は様々な組成比のCZTSをスパッタ法で作製して，そのポテンシャル搖動量を発光スペクトルから見積った．作製した試料の組成比により3つのグループA(Zn/Sn>1.0)，B( Zn/Sn<1.0, Cu/(Zn+Sn)<1.0), C (Zn/Sn<1.0, Cu/(Zn+Sn)>1.0)に分けた．試料は532 nmのレーザーで励起し，励起強度を0.04～40W/cm2で，試料温度を5～300Kで変化させた．A, Bともに1.22 eV, 1.31 eVにピークを持つ発光ならびに，バンドからバンドテールへの遷移による発光である1.5 eVより高エネルギー側へ裾を引く発光を示すことがわかった．Cは異相を含み複雑な発光スペクトルを示していたため，分析は行わなかった．A,B発光スペクトルよりポテンシャル搖動の大きさを求めた結果，Znが多い方が，搖動が少ない傾向にあることがわかった．ただし，測定装置の関係で低エネルギー側のスペクトルを正確に測れていないことと，まだ，試料数が少ないことが課題である．また，ホール効果は膜のひび割れのため測ることができず，搖動量と移動度の関係を調べることはできなかった．低エネルギー側の観測系を整備できたので，今後はさらに効率よく発電するCu-poor, Zn-rich領域並びに化学量論比組成領域の発光を詳しく調べる予定である．
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