| 研究概要 |
地球温暖化問題ならびに我が国のエネルギー問題の解決に資するため、Cu(InGa)Se2(CIGS)薄膜太陽電池に着目し、その技術開発を行った。通常CIGSは、真空蒸着を基本としたプロセスにより作製される。本研究では、低コストプロセスとして非真空プロセスを取り上げ、真空を用いないCIGS薄膜太陽電池の作製手法を開発した。CIGSを構成するCu-Se、In-Seの合成は、金属ヨウ化物とNaのSe化物を低温度においてコロイド合成することにより作製した。当初はCIGSナノ粒子の直接合成を行っていたが、Cu-Seが焼結助材となることから、Cu-Seナノ粒子をインク原料とする手法へと変えた。得られたナノ粒子インクは、Mo基板付きガラス基板へとスプレー印刷され、Se雰囲気下550℃程度でアニールすることによりCIS光吸収層とした。その結果、アニール時のチオウレア添加が変換効率向上に有効であることなどを新たに見いだした。CISはp型半導体であるため、作製した光吸収層上にn型CdSをCBD法により、透明導電膜であるZnOをMOCVD法により堆積し、太陽電池とした。最終的には、変換効率3.5%(Voc=0.38V,Jsc=23.5mA/cm2,FF=0.39)の太陽電池の作製に成功した。
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