| 研究実績の概要 |
有機酸塩を原料に用いてスピンコート法でCu-Zn-Snプリカーサ膜を成膜した。これを有機原料であるジメチルセレンとジエチル硫黄を用いてCu2ZnSn(Se,S)4光吸収層を作製した。さらに硫化の原料に硫化水素を用いたCu2ZnSnS4光吸収層の作製もあわせて行った。
ジメチルセレンを用いたCu2ZnSnSe4（以下、CZTSeと略す）膜の成膜では、処理時間を90分一定のもと処理温度を450ー550℃で変化させた結果、450ー550℃ではCZTSeの他にCu2SnSe3とZnSeが見られた。550℃になるとCZTSe単相になることが確認された。したがって、ジメチルセレンを用いたセレン化には550℃で熱処理する必要があることを明らかにした。
一方、硫化水素を用いたCu2ZnSnS4（以下、CZTSと略す）膜の成膜では、処理時間30分、処理温度を550℃一定とし、溶液中のCu仕込み組成をCu:Zn:Sn= 2.0-1.0: 1.0: 1.0と変化させた。得られたCZTS膜をセル化して変換効率を測定したところ、Cuの仕込みモル比が1.4のときに最高変換効率2.84%が得られた。
本申請研究で提案する、比較的に危険の少ない原料を用いてかつ低コストなプロセスにより、約3％の変換効率を有するCZTS太陽電池を作製することができた。
|
