2012 Fiscal Year Annual Research Report
アモルファスセレンを用いた低価格・長寿命太陽電池の試作
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21560053
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| Research Institution | International Christian University |
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Principal Investigator |
岡野 健 国際基督教大学, 教養学部, 教授 (20233356)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | エネルギー全般 / 太陽電池 / 電子・電気材料 / 半導体物性 / アモルファス |
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| Research Abstract |
前年度に引き続き、アモルファスセレン太陽電池開発を行った．添加する不純物の選定、及び添加方法を確立し，pnあるいは，pin構造をアモルファスセレン膜の内部に作り込み，最終目標である発電デバイスの実装を目指した．
先行して昨年度に続き，NaCl水溶液（塩水）の電気分解の原理を用いて，塩素イオンを膜内に取り込んだ．pn判定の為にゼーベック測定を行った結果，塩素を取り込む前と後で，極性が正から負に変化していたことから，塩素添加膜はn型，電気分解前がp型ということが分かった．一方で，有毒なヒ素に変わる添加物を模索した．文献調査などにより，Seを含むCIGSなどの第二世代太陽電池素材は，キャリア伝導の向上の為，Naを添加するとの報告があったことから，Naの添加を試行した．幸いCl添加に用いていたNaCl水溶液にはNaが含まれる為，最終的には，シーケンシャルに電気分解時の電極の極性を変えるだけでNa添加を，あるいは二極同時に電気分解し，平面方向にp-n構造を作り込めないかという発想に至った．
Naの効果を確かめるべく，先述した電気分解法の極性を逆にした電気分解を行い，その前後での電気特性の評価を行った．膜の上に1mmの隙間を設けて電極を設置し，電流電圧特性を暗電流，可視光照射時の電流は線型のままだったが，254nmの紫外光を照射下時のみ，非線形の整流特性を示した．このことから，Cl添加のa-Se膜同様，紫外光に対して光導電性を示すことが明らかになった．最終的に，シーケンシャルな平面pn構造の作りこみを行った．以後ToF-SIMSによる不純物濃度解析，EBIC測定などの検証などが必要ではあるが，電流電圧特性の結果から，整流性が見られたことから，概ね予想通りの構造が出来上がっていると考えられ，電気分解条件によってp層n層の幅をコントロール出来るという可能性が示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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