SnS薄膜のSnS雰囲気熱処理が太陽電池特性に与える影響

摘要

硫化スズ(SnS)は、太陽電池の光吸収層として適した禁制帯幅(1.3eV)や高い光吸収係数(α>10~4 cm~(-1))を持ち、構成元素である硫黄(S)とスズ(Sn)が安全で安価な材料であることから次世代太陽電池用半導体として期待されている。しかし現在 SnS 太陽電池の最高変換効率は4.36%に留まっているのが現状である。SnS薄膜の成膜法の一つに硫化法がある。硫化法は簡便なドライプロセスであり工業的に有利である反面、表面に安定物質であるSn_2S_3、SnS_2などの異相が生じやすいという問題を抱えている。そこで SnS 薄膜表面の異相の形成を抑えつつ熱処理を行うため、スパッタ法により堆積したSnS薄膜をSnS雰囲気で熱処理を行い、SnS薄膜表面および太陽電池特性に与える影響について検討した。