亜酸化銅/酸化亜鉛太陽電池の電気化学的手法による作製と結晶性制御

研究課題

研究責任者	宇野和行和歌山大学, システム工学部, 准教授
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	グラファイトシート(PGS)上に酸化物半導体による太陽電池を作製することが本研究開発の目標である。これにより、軽量で高効率、耐候性のある太陽電池膜が実現できる。n型層の成膜には非真空でドーピング可能な手法であるミストCVD法を導入した。p型層でありかつ光吸収層である亜酸化銅には電気化学的手法を用い、PGS上に成膜を行った。電気化学的手法による成長中のモニタリングおよび最適化のために、電気化学インピーダンス法を導入し、成長のその場観察法を実施した。ミストCVD法を用いたことで、10マイクロメートル前後の凹凸があるPGS表面に高い被覆率と高い配向性をもつ酸化亜鉛(ZnO)が成膜できた。また、酸化物だけでなく、硫化物の作製を試行したところ、硫化亜鉛(ZnS)の成膜も可能であることがわかった。亜酸化銅膜の最適化の一貫として、電気化学インピーダンス法による膜厚のリアルタイムモニタリングを試行した。その結果、成膜が進むにつれて直列抵抗成分が小さくなるという想定とは逆の結果が得られた。測定の妥当性を含めて検討が必要である。