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J-GLOBAL ID：201702211747102205   整理番号：17A0579224

Cu(In,Ga)Se₂薄膜太陽電池の光吸収層に対するNaF/KF後処理によるK-In-Se表面種の形成

Formation of a K-In-Se Surface Species by NaF/KF Postdeposition Treatment of Cu(In,Ga)Se₂ Thin-Film Solar Cell Absorbers

著者 (23件)： HANDICK Evelyn (Helmholtz-Zentrum Berlin fuer Materialien und Energie GmbH (HZB), Berlin, DEU) ,  REINHARD Patrick (Empa-Swiss Federal Lab. Materials and Sci. and Technol., Duebendorf, CHE) ,  WILKS Regan G. (Helmholtz-Zentrum Berlin fuer Materialien und Energie GmbH (HZB), Berlin, DEU) ,  PIANEZZI Fabian (Empa-Swiss Federal Lab. Materials and Sci. and Technol., Duebendorf, CHE) ,  KUNZE Thomas (Helmholtz-Zentrum Berlin fuer Materialien und Energie GmbH (HZB), Berlin, DEU) ,  KREIKEMEYER-LORENZO Dagmar (Karlsruhe Inst. Technol. (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen, DEU) ,  WEINHARDT Lothar (Karlsruhe Inst. Technol. (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen, DEU) ,  WEINHARDT Lothar (Univ. Nevada, Nevada, USA) ,  BLUM Monika (Univ. Nevada, Nevada, USA) ,  YANG Wanli (Lawrence Berkeley National Lab., California, USA) ,  GORGOI Mihaela (Helmholtz-Zentrum Berlin fuer Materialien und Energie GmbH (HZB), Berlin, DEU) ,  IKENAGA Eiji (JASRI, Hyogo, JPN) ,  GERLACH Dominic (National Inst. Materials Sci., Ibaraki, JPN) ,  UEDA Shigenori (NIMS, Hyogo, JPN) ,  UEDA Shigenori (National Inst. Materials Sci., Ibaraki, JPN) ,  YAMASHITA Yoshiyuki (National Inst. Materials Sci., Ibaraki, JPN) ,  CHIKYOW Toyohiro (National Inst. Materials Sci., Ibaraki, JPN) ,  HESKE Clemens (Karlsruhe Inst. Technol. (KIT), Eggenstein-Leopoldshafen, DEU) ,  HESKE Clemens (Univ. Nevada, Nevada, USA) ,  BUECHELER Stephan (Empa-Swiss Federal Lab. Materials and Sci. and Technol., Duebendorf, CHE) ,  TIWARI Ayodhya N. (Empa-Swiss Federal Lab. Materials and Sci. and Technol., Duebendorf, CHE) ,  BAER Marcus (Helmholtz-Zentrum Berlin fuer Materialien und Energie GmbH (HZB), Berlin, DEU) ,  BAER Marcus (Brandenburgische Technische Univ. Cottbus-Senftenberg, Cottbus, DEU)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 9  号： 4  ページ： 3581-3589  発行年： 2017年02月01日 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 最近,Cu(In,Ga)Se₂(CIGSe)太陽電池において,NaF及び/またはKFの後堆積処理(PDT)によって,エネルギー変換効率が22%以上となる大きな進展があった。これは,光吸収層にカリウム(K)を添加することによる効果であることが分かってきたが,その根本的な原因はまだ完全には分かっていない。報告によれば,NaF/KF-PDTにより,CIGSe表面性状がナノパターン化し,銅とガリウムの欠乏を推定した効果や,今までに例のない,表面近傍のバンドギャップが広がるためであるとされている。本論文は,処理された膜表面の化学的な構造と,性能を改善させる機構に関する見識を得るために調査したものである。そのために,シンクロトロンをベースとしたX線光電子分光法(XPS)を用いて,未処理,NaF-PDF,そしてNaF/KF-PDF,を行ったCIGSe光吸収層の表面組成を調べた。さらに,KとSe特定の化学的環境を明らかにするために,シンクロトロンベースのX線発光分光法(XES)とX線吸収分光法(XAS)を用いた。これにより,特定の元素の占有及び非占有状態の部分状態密度についての情報が得られた。これらの評価により,CIGSeの表面は,処理の有り無しに関わらず,銅が欠乏した状態であることが分かった。しかし,NaF/KF-PDTにより,K-In-Se種による黄銅鉱型結晶構造の2重層が形成され,それがCIGSe化合物表面を被覆していることが分かった。デバイスのエネルギー変換効率が改善されるのは,表面が変化するとCdS緩衝層/光吸収層界面の形成にも影響を与え,CdSとCIGSe界面における電荷の再結合を抑制するためだと考えられる。

シソーラス用語： *太陽電池 ,  *セレン化インジウム銅 ,  化合物半導体 ,  半導体薄膜 ,  *後処理 ,  *フッ化ナトリウム ,  *フッ化カリウム ,  *堆積 ,  アルカリ処理 ,  *エネルギー変換効率 ,  X線光電子分光法 ,  X線分光分析 ,  発光分析 ,  X線吸収分光法 ,  シンクロトロン ,  *光吸収 ,  *層 ,  *表面構造 ,  *分析 ,  *黄銅鉱型結晶 ,  薄膜 ,  CIGS太陽電池 ,  X線発光分析 ,  *構造
準シソーラス用語： X線発光分光法

分類 (5件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  固体デバイス材料  (NC03020K) ,  無機物質中の元素の物理分析  (CC03022H) ,  その他の物理分析  (CC03014E) ,  X線技術  (BA02060D)

タイトルに関連する用語 (7件)： Cu ,  Ga ,  薄膜太陽電池 ,  光吸収層 ,  NaF ,  KF ,  Se