Enhancement of voltage boost at hetero interface in two-step photon up-conversion solar cells

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21111
• Project/Area Number (Other): 18H05952 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0402:Nano/micro science, applied condensed matter physics, applied physics and engineering, and related fields
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Asahi Shigeo 神戸大学, 工学研究科, 特命助教 (60782729)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: 太陽電池 / フォトンアップコンバージョンに / ガリウムヒ素 / 量子ドット

Outline of Final Research Achievements

We performed basic research for realization of the high-efficiency solar cell, called two-step photon-up conversion solar cells, which we have recently proposed. We have elucidated the physical aspects of up-conversion mechanism occurring in this solar cell, established a new measurement method that will lead to future analysis, and found a new solar cell structure improving conversion efficiency. Especially, it was found that the modulation doping near the hetero-interface is found to improve the efficiency of up-conversion.

Free Research Field

電気電子工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果は、将来の超高効率太陽電池の実現に向けた成果となる。現在のところ、この太陽電池において高い変換効率は実現できていないが、本研究で観測されている物理現象をさらに向上することによって、現在主流の太陽電池時は到達できない高い変換効率を実現することが可能である。太陽電池の変換効率向上は発電コスト低減に直結するため、太陽光発電の大きな普及につながる。これは現在直面している地球温暖化問題の解決に貢献することが期待できる。