2018 Fiscal Year Annual Research Report
化合物太陽電池をプリンテッドエレクトロニクス法で形成する手法の開発
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18H03416
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 英志 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (90312652)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上高原 理暢 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (80362854)
下位 法弘 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (40624002)
横山 俊 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (30706809)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 化合物太陽電池材料 / 錯体濃度計算 / 硫化反応速度 / インク化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人類が平等に、国格差や企業規模格差なく太陽光をエネルギー源として享受するためには、誰でも、何処でも、後進国であっても、簡単に、簡易的な設備のみを用いて、太陽電池を作製できるプロセスを開発することが必要である。この様なプロセスの最も大きな課題は、光吸収層となる化合物半導体を低環境負荷で簡単に合成する手法の確立であるが、我々は既に光吸収層となるCIGSナノ粒子及びCZTSナノ粒子を常温の水溶液中で合成することに成功している。後は、これらと共に、太陽電池形成に必要な全ての層(化合物太陽電池層、電極層、バッファ層、ZnO(S)層、InS3層など)を、プリンテッドエレクトロニクス手法を応用し塗布形成する技術を開発すれば前述の太陽電池作製プロセスを達成できる。
そこで本研究では、インクジェット法等の簡単なプリンテッドエレクトロニクス手法のみを用いて、常温の水溶液系で化合物太陽電池を形成する技術を開発することを目的とした。インクジェット法からスクリーン印刷法へと手法を変化させるべきであることが判明したため、試薬及 び実験器具購入費用および得られた成果の公表用の学会参加費用として繰り越した。
上記を鑑み、2018年度は、合成した前駆体物質をスラリー化し、スクリーン印刷法により均質な膜を形成する手法の開発を試みた。その結果、前駆体物質の均質化と表面付着物を制御することでスラリー化が達成可能であり、塗膜を形成することが可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
合成した前駆体物質をスラリー化し、スクリーン印刷法により均質な膜を形成する手法の開発を試みた。その結果、前駆体物質の均質化と表面付着物を制御することでスラリー化が達成可能であり、塗膜を形成することが可能となった。この様に均質な膜形成が可能となったことから、上記の区分とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
上述の条件により合成された前駆体粒子の粒子径制御と均一性制御の手法を詳細に検討し、合成した各種材料を用いて、基板化する技術を開発することを試み る。
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