水溶液原料を用いたレアメタルフリー化合物薄膜のスプレー製膜

研究課題

研究責任者	池田茂大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 准教授
研究期間 (年度)	2014 – 2015
概要	加熱基板に薄膜の原料を含む溶液を「吹き付ける」だけの簡単なプロセスであるスプレー製膜法を用い、レアメタルフリー太陽電池であるCu2ZnSnS4太陽電池の作製技術の開発を行った。基板加熱温度、アニーリング条件、溶液組成の制御など製膜条件の最適化により、太陽電池に適当な不定比組成となるCu2ZnSnS4薄膜が得られ、太陽光変換効率を1.6ポイント向上させることに成功した。また、硫黄サイトのセレン置換によるナロウギャップ化やスズサイトのゲルマニウム置換によるワイドギャップ化にも成功した。これらを組み合わせてバンドギャップ傾斜構造を作製することが、変換効率のさらなる向上のための今後の課題である。