2021 Fiscal Year Annual Research Report
Challenge to the realization of dopant-free flexible solar cells that expand the application area of photovoltaics
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20K20998
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
宇佐美 徳隆 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20262107)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 太陽電池 / 光閉じ込め構造 / ヘテロ接合 / 結晶シリコン / ドーパントフリー / 酸化チタン / 窒化チタン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の研究において、ドーパントフリーフレキシブル太陽電池の要素技術として、酸化チタン薄膜が、高いパッシベーション性能と高い伝導特性を両立する高性能キャリア選択パッシベーションコンタクト用材料として有望であることを示した。しかし、太陽電池への実装のため金属電極を形成すると、パッシベーション性能の低下やヘテロ界面に絶縁性の界面層が形成されることによる高抵抗化が課題となった。この課題を解決するために、窒化チタン薄膜を金属と酸化チタンの間に中間層として導入することで、金属と酸化チタンの反応を抑制することを試みた。その結果、低い接触抵抗を保ちつつ、金属製膜によるパッシベーション性能の低下を抑制できることがわかった。
また、フレキシブル性の発現する極薄シリコン基板に適用可能な光閉じ込め構造形成技術の開発に関しては、前年度までに、従来技術であるアルカリ溶液に対し、結晶シリコン表面への金属ナノ粒子形成する溶液を加えるのみという簡便な溶液プロセスを考案した。本年度は、さらに溶液と結晶表面の濡れ性を制御するためのサーファクタントを加える効果を検討した。その結果、少ない削りしろで、より小さなサイズの表面ナノ構造が形成できることを明らかにした。また、ヘテロ接合太陽電池の高効率化に有効であることを実証した。
これらの結果により、ドーパントフリーフレキシブル太陽電池の要素技術として高性能キャリア選択パッシベーションコンタクトと光閉じ込め構造の形成プロセスを構築することができた。今後は、太陽電池への実装を進める。
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Research Products
(13 results)
