2021 Fiscal Year Research-status Report
solution-processed oxide solar cells composed of common metals
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18K05310
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
品川 勉 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (50416327)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 酸化物太陽電池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二酸化炭素排出量の削減に向けて、太陽電池の活用が改めて注目されている。太陽電池は、単なる発電利用だけでなく、脱炭素水素社会の構築に向けた水電気分解用電源としても期待されている。その普及と活用分野の拡大を持続させるためには、原料資源が豊富な金属（ベースメタル）の利用と、低コストかつ低環境負荷な製造プロセスが不可欠である。
こうした背景において、銅や亜鉛、スズといった汎用金属を原料とし、大気雰囲気中のマイルドな水溶液析出プロセスで作製可能な亜酸化銅/酸化亜鉛太陽電池は、「環境型太陽電池」として注目されている。しかしながら、市販のシリコン系太陽電池やCIGS系太陽電池と比較して、変換効率が低いことが大きな課題である。
本研究では、「環境型太陽電池」のコンセプトを維持しつつ、変換効率の向上に資する酸化物半導体の水溶液析出プロセスを新たに開発し、それを光吸収層とした酸化物太陽電池を構築することを目標としている。
2021年度は、光吸収酸化物層の電気伝導性改善と電極/光吸収層界面におけるキャリア輸送効率の改善にマイルドな水溶液プロセスで取り組んだ。亜酸化銅の析出条件を種々検討したところ、亜酸化銅の電気伝導性が向上する添加剤を見出した。この伝導性の高い亜酸化銅を導入した酸化物太陽電池を種々作製し、光電変換特性の評価を実施したが、従来の変換効率を上回る結果は得られなかった。これは電気伝導性の向上が微量金属銅の生成に由来するためと推察された。また、電極/光吸収層界面の改善に向けてワイドバンドギャップのp型酸化物層の導入を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
太陽電池の構築とその評価に、想定以上に時間を要しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
酸化物太陽電池を構成する各層の析出プロセスの改良、および界面接合の修飾を図り、高効率な太陽電池の構築を目指す。
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| Causes of Carryover |
当初計画よりもやや遅延しているため、次年度使用額が生じている。研究の遂行に必要な消耗品費等に使用し、効率的に研究を進める。
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