Fabrication of "Smart Window" using oxide semiconductors

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06274
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Sugiyama Mutsumi 東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 教授 (40385521)
• Research Collaborator: TANUMA Ryo ; NAKAI Hiroshi
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 酸化ニッケル / 酸化亜鉛 / トランジスタ / 透明太陽電池 / 二酸化炭素センサ

Outline of Final Research Achievements

Fabrication of "Smart Window" using oxide semiconductors was carried out by conventional RF sputtering. Its power was supplied from "NiO/ZnO-related visible-light-transparent solar cells" for "transparent CO2 sensors" using a wide gap semiconductor. In addition, p-channel and n-channel transparent simple TFT were fabricated. Moreover, the fundamental transmittance and electrical properties of undoped and Li-doped NiO thin films deposited were evaluated. These results are the first step toward realizing the integrated self-powered devices such as Smart Window.

Free Research Field

半導体デバイス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでNiOを絶縁体や誘電体、光触媒などの材料として使用した報告例は多いが、半導体として研究し太陽電池に応用している例は国内外ともに非常に少なく、NiOを用いた太陽電池・エネルギーハーベストデバイスを作製すること自体が独創的であった。本課題が遂行されたことにより、(I) NiOなど高品質薄膜堆積技術の確立、(II) 高効率透明太陽電池・スマートウィンドウ作製プロセスなどへの応用の提案、 (III) エコで設置が容易な高機能性窓ガラスやビニルハウスなどのイノベーションの創出などの波及効果への期待、更に、(IV) 今後のNiO系材料の研究活性化・高効率化に向け一石を投じる事ができたと考える。