印刷法を用いた太陽電池の作製

CIS系薄膜太陽電池は、蒸着法(3段階法)あるいはSe化法で作製され、量産化が進んでいる。 しかしながら近年、プロセスコストの低減等を目指し、非真空プロセスが注目を集めている。 非真空プロセスの長所は、スループットが高い、材料の利用効率が高い、膜の面内均一性に優れる、等が挙げられる。 本研究では非真空プロセスの一つである印刷法に着目し、材料選択、製造プロセスの観点から研究を行っている。

印刷法は材料である微粒子を溶剤に混ぜペースト状にしたものを基板上に塗布し、熱処理を行うことでCIS系薄膜を形成する方法である。 本研究で使用するペーストはCuとIn₂O₃微粒子を有機溶剤に混ぜた物を使用し、スクリーン印刷によって基板上に塗布する。 この膜を還元処理(酸素除去)し、CuIn合金膜を形成した後、Se雰囲気下で熱処理を行うことでCIS薄膜を形成する。 現在、効率として5.6％を達成している。

乾燥後とセレン化後の断面の走査型電子顕微鏡図

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