| 研究概要 |
本研究では、従来のシリコン系太陽電池だけでは賄いきれない需要に対処するため、次世代のCu(In,Ga)Se_2(CIGS)系薄膜太陽電の開発を目指す。我々が開発した三元化合物からの連続成膜法を用いて、1.0～2.4eVのバンドギャップ領域の次世代CIGS系薄膜太陽電池の高効率化を目的として実施する。単接合型や多接合型太陽電池への応用を実現するためには、色々なバンドギャップを有する薄膜材料が必要である。一方、バンドギャップの調整のみで高効率な太陽電池が作製できるわけではない。太陽電池グレードのCIGS系薄膜を作製することが重要である。低い開放電圧や曲線因子は重要な改善点の一つである。そのため、適度なバンドギャップを有するCIGS系薄膜ごとに成膜条件を検討するとともに、太陽電池を作製し、その性能との関係を明確にする。3年計画の2年目は以下の知見を得た。
(1)連続成膜法によるCu(In,Ga)Se_2系薄膜へのNa添加効果と太陽電池の作製
CuGaSe_2およびCuInSe_2化合物を蒸着材料に用いて、Mo/ソーダライムガラス基板上に、Na_2Se添加量の異なるCu(In,Ga)(S,Se)_2薄膜及び太陽電池を作製した。その結果、Na_2Seを添加することによって、開放電圧が増加した。
(2)Cu(In,Ga)Se_2系薄膜の大粒径化と太陽電池の作製
Mo/ソーダライムガラス基板上に、CuGaSe_2、CuInSe_2とCuを同時蒸着する連続成膜法によりCu(In,Ga)(S,Se)_2薄膜及び太陽電池を作製した。その結果、Cu供給量が増加するにつれて結晶粒が増大し、Cuを少量添加することで短絡電流が増加した。
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