[14a-PA5-1~23] 13.9 化合物太陽電池

[14a-PA5-12] SnS系薄膜におけるNa添加による光学特性への影響

〇草津 圭那¹、Ishwor Khatri²、金 冑男^1,2、杉山 睦^1,2 (1.東理大理工、2.東理大/総研)

キーワード：硫化スズ、ナトリウム添加、フォトルミネッセンス

地殻中に豊富に存在し、安価な素材であるスズ(Sn)及び硫黄(S)から構成される硫化スズ(SnS)は、高い光吸収係数かつ1.3 eV程度のバンドギャップを有する。しかし報告されているSnS太陽電池の最高変換効率は4.8 %で、理論変換効率より低い。その理由として、高温成長時のS再蒸発や、n型伝導性を有するSn₂S₃の形成などが挙げられる。一般に、Cu系化合物半導体であるCIGSやCZTSでは、Na添加によってキャリア密度の増加や粒界の抑制をはじめとする、薄膜・太陽電池特性の向上が報告されている。一方、SnSもNa添加によって結晶品質や太陽電池特性が向上することが知られているが、構成元素にCuが含まれていないSnSに対するNaの影響に関する報告は少ない。本研究ではSnSにNa添加した試料のPL特性を中心に、欠陥と光学特性の関係を検討した。