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J-GLOBAL ID：201702282013333055   整理番号：17A0591537

電着したCuInSe₂吸収材の微細構造と変換効率に及ぼすアニーリング圧の影響

Effects of Annealing Pressure on Microstructure and Conversion Efficiency for Electrodeposited CuInSe₂ Absorbers

著者 (3件)： LEE Wen-Hsi (National Cheng Kung Univ., Tainan, TWN) ,  CHANG Tsung-Wei (National Cheng Kung Univ., Tainan, TWN) ,  SU Yin-Hsien (National Cheng Kung Univ., Tainan, TWN)
資料名： Journal of Nanoscience and Nanotechnology  (Journal of Nanoscience and Nanotechnology)
巻： 17  号： 1  ページ： 773-779  発行年： 2017年01月 
JST資料番号： W1351A  ISSN： 1533-4880  CODEN： JNNOAR  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： カルコパイライト半導体は,多結晶薄膜太陽電池用の吸収層として有用で,光起電力デバイスにおけるそれらの重要性のために精力的に研究されてきた。CuInSe₂(CIS)薄膜は,適切なバンドギャップ,105cm^-1を超える高い吸収係数および優れた安定性を有する。3元系化合物の中でも,CuInSe₂系薄膜は太陽スペクトルとの整合性,曲線因子の向上,大きな結晶粒の合成およびCIS膜の好ましい(111)配向の増加などの観点から,高効率太陽電池用の光吸収体として最も有望である。CIS膜の成長には,有機金属気相堆積法,分子線エピタキシー法,フラッシュ蒸発法,共蒸着法,電着法などの様々な方法が用いられてきた。本稿では,電着したCuInSe₂吸収材の微細構造と変換効率に及ぼすアニーリング圧の影響を研究した結果を報告する。先ず第一に,電着したCIS薄膜に高圧アニーリング処理を行うと,大気圧下でアニーリング処理をした薄膜に比べてより滑らかで,より緻密な膜が形成されることが分かった。しかし,250kPaを越える高圧下でアニーリング処理をしたCIS膜では,表面およびバルク内に小さなピンホールが形成されることが分かった。X線回折パターンから,より高い圧力下でのアニーリングの際に(112)優先配向が強化されることが確認された。更に,ラマンスペクトルによる結果は,アニーリング圧力を増加させると,Cu-Seの2元相に起因するピーク強度が減少し,高圧下でのアニーリングが相変態を誘起し,望ましくない2元Cu-Se相を除去するのに有効であることを示している。これらの改善に基づいて,200kPaの圧力下でアニーリング処理をした太陽電池の変換効率は6.91%で,大気圧でアニーリング処理をしたデバイスの2.77%よりも優れていることが分かった。本研究によれば,高圧下でのアニーリング処理は,太陽電池の分野で使用されるCuInSe₂膜の特性を改善するための新しいアプローチとなると結論づけられる。

シソーラス用語： *太陽電池 ,  *光吸収 ,  *電着 ,  化合物半導体 ,  *セレン化物 ,  *銅化合物 ,  インジウム化合物 ,  *半導体薄膜 ,  バンドギャップ ,  微細構造 ,  *エネルギー変換効率 ,  *熱処理 ,  *圧力効果 ,  優先配向 ,  Ramanスペクトル ,  相転移
準シソーラス用語： 薄膜太陽電池

分類 (1件)： 太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (6件)： 電着 ,  吸収材 ,  微細構造 ,  変換効率 ,  アニーリング ,  圧