コスト効率の良いメカノケミカル法を用いたCu2ZnSnS4光吸収体の製造と太陽光発電への応用

本研究では、非毒性で環境に優しい溶媒（ブタノール、エチルメチルケトン、エタノール）を用いてメカノケミカル法でCu2ZnSnS4（CZTS）吸収体ナノ粒子を調製する簡単かつコスト効率の良い経路を採用しました。吸収体ナノ粒子のグラムスケール合成は、高真空装置を使用せず、安全で無廃棄物のプロセスで達成されました。スピンコートしたCZTS薄膜の特性に対するアニールおよびNaの添加の影響を検討しました。堆積されたサンプルは、ケステライト結晶構造と単相を示しました。形態的結果は、アニール後に表面形態が改善されたことを示しました。薄膜の光学バンドギャップは1.50-1.57 eVの範囲でp型性を示しました。最後に、太陽電池デバイスを製造し、そのセル性能パラメータを研究しました。効率は0.16％が観察されました。本研究は、CZTSベースの太陽光発電デバイスのコスト効率の良い製造のための有望な経路を提供します。