| 研究実績の概要 |
本研究は，環境低負荷材料のみで構成され，かつ高効率太陽電池への可能性が期待できるCu2(Sn,Si)S3（CTSiS）の製膜と，薄膜太陽電池への応用を目的に遂行された。
平成28年度で明らかとなったCu-Si-Sn合金を硫化反応させる際の条件，Siの添加量，ならびに基板に関する知見・問題点を足がかりに，平成29年度はNaフリーガラスを基板に採用したうえで，Si添加量と硫化条件の調整を進めるところから実験を開始した。
実験を進めていく中で，(1) SiとCuSnS3との反応に膜内分布が生じており，反応が十分な箇所とそうでない箇所とで2種類の物性をもつ膜が成膜される場合がある，(2) 硫化処理した膜中のSi組成が減少している場合がある，(3) 膜中の金属元素の組成に分布が生じ，金属的な化合物の偏析による膜抵抗率が減少する（太陽電池の漏れ経路となるおそれがある），などの問題が確認された。出発材料の表面処理により(3) の問題が改善することが確かめられたが，(1)(2)については硫化処理中のSiの蒸散等も疑われる。ゆえに反応に用いる硫黄ガスを加圧状態にしたうえで800℃等の高温で反応させる等の処理が望ましいと考えられるが，下地のMo電極薄膜への影響が大となるため，太陽電池への実現には基板，裏面電極層も含めた総合的な検討が必要である。
なお成膜に関する成果の一部は国際会議（The 6th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies）にて発表し，関連する貴重な意見を本研究に取り入れることができた。
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