中低温イオン液体を用いた新規アモルファスシリコン薄膜形成法

新型中低温离子液体非晶硅薄膜形成方法

基本信息

批准号：
20656117
负责人：
野平俊之
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656117/
关键词：
シリコン電析イオン液体アモルファス太陽電池中低温

项目摘要

太陽電池用シリコン薄膜を安価かつ大:量に製造するためには、電析法によるシリコン薄膜形成が有望である。本研究では、申請者が開発した中低温イオン液体であるZnCl2-NaCl-KCl系(使用温度200-250℃)やZnCl2-EMPyrCI系(使用温度100-200℃)を電解質として用い、高品質なアモルファスシリコン薄膜を電析させることを目的としている。平成21年度は、前年度に引き続きシリコン源としてSiCl4を用いて実験を行った。実験温度が200-250℃の場合に有望なZnCl2-NaCl-KCl系について、常圧ではSiCl4溶解度が低いが、加圧することで溶解度が上昇することが分かった。次に、ZnCl2-EMPyrCl系(ZnCl2:EMPyrCl=50:50mol%)において、作用極にニッケル板、対極にはグラッシーカーボンロッド、参照極には亜鉛線を用い、アルゴン雰囲気下のグローブボックス内で、ヒーターにより浴温を150℃に保持して電析実験を行った。定電位電解によりサンプルを作成し、XPS、SEM、EDXにより分析した結果、シリコンが電析されたことが示唆された。特に、その電析速度は1時間で約10μmと、室温イオン液体TMHATFSA系と比較して約100倍であることが分かった。

为了生产低成本和大量太阳能电池的硅薄膜，通过电沉积法形成硅薄膜是有希望的。这项研究的目的是将申请人ZNCL2-NACL-KCL（工作温度200-250°C）和ZNCL2-EMPYRCI（工作温度100-200°C）作为电解质高质量的非质量非副硅菌膜开发的中低温离子液体。 2009年，与上一年一样，使用SICL4作为硅源进行了实验。已经发现，在正常压力下实验温度为200-250°C时，ZNCL2-NACL-KCL系统的溶解度在200-250°C时很有希望，但是当加压时，溶解度会增加。接下来，在Zncl2-Empyrcl系统（Zncl2：Empyrcl = 50：50 mol％）中，将镍板用作工作电极，将玻璃碳棒用作反电极，并将锌电线用作参考电极，并在Argon Altere in a Preater bather bather bath bath bath bath bath bath温度下，将锌电线用作参考电极，并进行了电erdodepositions实验。通过恒定电势电解制备样品，并使用XPS，SEM和EDX进行分析，表明硅被沉积。特别是，发现电沉积速率在1小时内约为10μm，比室温离子液体TMHATFSA系统高约100倍。