【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2573
利用課題名 / Title
液相エピタキシーを用いた硫化スズホモ接合太陽電池
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ホモ接合,硫化スズ,太陽電池/ Solar cell
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
川西 咲子
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院エネルギー科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
宮井隆行
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
古谷直大,今井憲次
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-332：触針式段差計（CR）
KT-317：プローバ
KT-319：パワーデバイスアナライザ
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
高品質な硫化スズを用いたホモ接合を作製し、太陽電池特性を評価することを目的した。そのために、液相エピタキシーによりn型SnS単結晶上にp型SnS膜を成膜し、得られたホモ接合素子を評価した。
実験 / Experimental
新規に作製した横型炉を用いて液相エピタキシーを実施した。種結晶であるn型SnS単結晶上にSnS飽和のSn溶液を保持し、徐冷法によりp型SnSを成膜した。触針式段差計（KT-332）を用いて成膜後の表面の凹凸状態を評価した。また、プローバ（KT-317）およびパワーデバイスアナライザ（KT-319）を用いてC-V測定を実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
液相エピタキシーにより得られたホモ接合を用いてSnS太陽電池の特性を評価した結果、スパッタリング法で作製した従来のホモ接合SnS太陽電池と比べ、短絡電流密度が約2倍に増加した。この結果より、高品質な単結晶を用いたことで、結晶内での再結合が抑制され、特性向上につながったと考えられた。開放電圧は従来素子と比べて低下したものの、C-V測定および膜厚評価により、素子の最適化により更なる向上が可能であることを見出した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
[受賞歴] 第53回結晶成長国内会議, 学生ポスター賞
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Takayuki Miyai, Issei Suzuki, Masakatsu Hasegawa, Takahisa Omata, Sakiko Kawanishi: “Orientations and J-V characteristics of SnS homojunction solar cells fabricated by LPE”, PVSEC-35, 2024.11
- 宮井隆行, 鈴木一誓, 長谷川将克, 小俣孝久, 川西咲子: “LPEによるSnSホモ接合の作製”, 第53回結晶成長国内会議, 2024年11月, ポスター発表. 学生ポスター賞．
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件