2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of educational program using silicon solar cell teaching materials
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17K12939
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
内海 淳志 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30402663)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シリコン太陽電池 / 教材開発 / 再生可能エネルギー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生可能エネルギー教育の一環として、太陽電池の仕組みの学習や太陽電池づくり体験の機会が求められている。しかし、現状では一般的に普及しているシリコン太陽電池に関して、体験型の公開講座はほとんど実施されていない。体験が長時間に渡り、かつ高額な教材費用を要するためである。本研究では、これまでに開発した短時間で作製可能なシリコン太陽電池教材の改良を進めるとともに、この教材を使用した教育プログラムを開発して評価する。
前年度までの成果として、シリコン太陽電池に簡易的なフィンガー電極を形成することで発電量を約10倍に増加させることができ、モータの回転実験などの準備および試行を行うことができた。今年度は、これらを組み込んだ教育プログラムを公開講座として、小学生向けと中学生向けで内容を変えてそれぞれ実施して評価した。
次に太陽電池教材の改良である。前年度までの成果として、フィンガー電極の材料および形成方法を再検討することで、より一層の発電量の増加が見込めることがわかった。そこで今年度は、フィンガー電極の材料として新たに液体金属の可能性を検討した。液体金属の抵抗率測定など基本的な検討を通して、フィンガー電極として充分に利用可能な金属材料を準備することができた。実際に太陽電池の表面に液体金属を塗布し、フィンガー電極として機能することを確認することができた。液体金属と半導体の接触についてであるが、半導体の不純物濃度によってショットキー接触およびオーミック接触を制御できることがわかった。この新しく得られた知見から、従来の方法より飛躍的に簡易な方法で太陽電池が作製できる可能性を見出した。
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