新材料

[2K0307-09-03] Sputtering deposition of n-type SnS thin films

○Issei Suzuki¹, Sakiko Kawanishi¹, Sage Bauers², Andriy Zakutayev², Hiroyuki Shibata¹, Minesok Kim³, Hiroshi Yanagi³, Takahisa Omata¹ (1. Tohoku University, 2. NREL, 3. University of Yamanashi)

The chairman: Kouji YASUDA (Kyoto University)

Keywords:Solar cells, SnS, Sputtering, Thin film

硫化錫(II)（SnS）は、安全で豊富な元素からなり、太陽電池に適した光学特性を有することから、次世代の薄膜太陽電池の光吸収体として期待される。SnSは、アクセプターとなる欠陥が生成しやすいため、n型化が難しい。これまではp型SnSと他の半導体のヘテロ接合によって太陽電池が作製されてきたが、その変換効率は最大で4.4%であった。n型層とp型層のどちらにもSnSを用いるホモ接合によって変換効率が向上すると期待されている。しかし、薄膜形態においては、n型SnSが実現された報告はこれまでない。本研究では、アクセプターの形成を低減するため、硫黄プラズマを薄膜堆積部に照射しながらスパッタリング法によってSnS薄膜を作製することで、n型SnS薄膜の作製を試みた。硫黄プラズマを照射せず堆積した薄膜はp型伝導体であったものの、照射して堆積した薄膜はn型伝導性を有した。硫黄プラズマによってアクセプターとなる欠陥の生成が抑制され、n型伝導性が発現したと推察される。本研究によって明らかになったn型SnS薄膜の作製法が、SnSホモ接合太陽電池の研究に貢献することを期待する。