Improvement of the efficiency of photovoltaic cells using two-step optical absorption through band tail states

• Project/Area Number: 24K07574
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 矢口 裕之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (50239737)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八木 修平 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (30421415) ; 高宮 健吾 埼玉大学, 研究機構, 専門技術員 (70739458)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 太陽電池 / 化合物半導体 / エピタキシャル成長

Outline of Research at the Start

本研究ではIII-V-N混晶半導体のバンドテイルによる２段階光吸収を利用して太陽電池の高効率化に取り組む。そのために、多波長光励起によるキャリア密度増加の定量的な解析、第一原理計算を援用したバンドテイルを経由する２段階光吸収による高効率化の検討、微傾斜基板やδドープ超格子構造を用いたエピタキシャル成長による高効率化の検討を行う。これらの検討を踏まえて太陽電池の作製および性能評価を行う。