表面硫化Cu(InGa)Se<sub>2</sub>薄膜太陽電池における再結合の減少

KIM Shinho; NISHINAGA Jiro; KAMIKAWA Yukiko; ISHIZUKA Shogo; NAGAI Takehiko; KOIDA Takashi; TAMPO Hitoshi; SHIBATA Hajime; MATSUBARA Koji; NIKI Shigeru

文献

J-GLOBAL ID：201802215972857380 整理番号：18A1183462

表面硫化Cu(InGa)Se₂薄膜太陽電池における再結合の減少

Reduced recombination in a surface-sulfurized Cu(InGa)Se₂ thin-film solar cell

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資料名：
巻： 57 号： 5 ページ： 055701.1-055701.6 発行年： 2018年05月
JST資料番号： G0520B ISSN： 0021-4922 CODEN： JJAPB6 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

本研究は,単一バックゲート傾斜バンドギャップを有するCu(InGa)Se₂(CIGSe)薄膜太陽電池に及ぼす表面硫化効果を実証した。単一逆傾斜CIGSe薄膜を,高真空分子線エピタキシャル成長チャンバにおける3段階プロセスにより調製し,続いてH₂Sガスを用いて環境条件下,管炉中でアニールした。硫化後,著しく小さいGa含有量(CISSe:GA)を有する,約80~100nm厚のCuIn(SSe)₂層がCIGSe層上に形成された。新しく形成されたCISSe:GA層は表面からバルクまで傾斜したS含有量を示し,結果として前面傾斜型バンドギャップをもたらした。加えて,CISSe:GAは,表面から数nmの深さまで拡張され,Gaを枯渇させたS富化CISSe領域で覆われていた。硫化CIGSeを有する素子は,バッファ-吸収体界面,空間電荷領域およびバルクにおいて再結合の減少を示した。その結果,開回路電圧は0.58Vから0.66Vに増加し,変換効率は15.5から19.4%に向上した。この大きな改善は,表面における前面傾斜バンドギャップと正孔ブロッキング障壁により引き起こされ,CdS/CISSe:GA界面における再結合を抑制した。さらに,硫化とその後のKF沈着後処理(PDT)は,効率を20.1%に増加させた。未処理の硫化デバイスと比較して,KF-PDTデバイスは,欠陥がバルク領域に浸透するKによって不動態化されるので,キャリア寿命の増加とバルク中の再結合の減少をもたらした。(翻訳著者抄録)

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半導体薄膜 , 太陽電池

引用文献 (23件)：

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T. Kobayashi, H. Yamaguchi, Z. Jehl Li Kao, H. Sugimoto, T. Kato, H. Hakuma, and T. Nakada, Prog. Photovoltaics 23, 1367 (2015).

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表面硫化Cu(InGa)Se2薄膜太陽電池における再結合の減少

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