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セレン化銅インジウムはその組成比によって、電気的諸特性が大きく左右されるため、高効率薄膜太陽電池を実現しようとする際、膜の組成制御が最重点課題となる。本研究はセレン化銅インジウム薄膜太陽電池作製の第1歩として、とくに申請者らによって開発され、膜組成の制御が容易な3室分離形多元スパッタ装置を用いて、太陽電池用セレン化銅インジウム薄膜を作製し、電気的、結晶学的な評価を行った。得られた成果は以下の通りである。
1.本年度分補助金により購入した高周波電源および真空計により、スパッタが安定し、膜組成の制御と膜堆積速度の向上を計ることができた。
2.ターゲット材料として、従来のセレン単体に替えセレン化銅合金ターゲットとすることで放電が安定し、成膜の再現性と膜堆積速度が向上することがわかった。
3.膜組成と電気的特性との関連をX腺マイクロアナライザおよびファンデル・パウ法によって調べた結果、本装置に設置した銅用絞りの調整または銅ターゲット-の投入電力のいずれかを変化することによって、容易に膜組成が制御でき、銅過剰なp形低抵抗膜、インジウム過剰なn形高抵抗膜および化学量論的組成の膜を任意に作製出来ることを確認した。また、X腺回折の結果、化学量論的組成の膜は単一のカルコパイライト型構造であり、インジウム過剰な膜ではセレン化インジウムがわずかに混在することがわかった。
4.本装置を用い、太陽電池に必要な低抵抗、高抵抗セレン化銅インジウム複合膜の作製が容易に行えることを確認できた。
5.硫化カドミウム/セレン化銅インジウム薄膜太陽電池を本方式により試作し、現在その最適化を行っている。
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