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Cuナノ粒子を用いたAg集電電極代替によるSi太陽電池の低コスト・高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 15K16155
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 持続可能システム
研究機関東北大学

研究代表者

横山 俊  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (30706809)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードCuナノ粒子 / 低温焼結 / 抵抗率 / 太陽電池 / 集電電極 / 電気泳動法 / 銅ナノ粒子 / 電極化 / 焼結反応 / 低効率 / 粒径制御 / 毛細管力
研究成果の概要

Si系太陽電池の低コスト化・高効率化を目指し、Ag集電電極をCuナノ粒子を用いて代替するために、「低コストなCuナノ粒子の合成法の開発」および「簡便・低コストなCuナノ粒子積層法の開発」を行った。溶媒に水、錯化剤にクエン酸、還元剤としてアスコルビン酸を用いた液相還元法によって、低環境負荷・低コストにCuナノ粒子を合成することに成功した。またCuナノ粒子は低温焼結後に最小で、7μΩcmと低い抵抗率を示した。さらに、水中での安定性をCuナノ粒子にクエン酸処理によって付与した後、電気泳動法を用いて簡便にCuナノ粒子を太陽電池基板へ積層し、電極化することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Green synthesis of Cu micro/nanoparticles for low-resistivity Cu thin films using ascorbic acid in aqueous solution2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yokoyama, K. Motomiya, H. Takahashi, K. Tohji
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 4 号: 31 ページ: 7494-7500

    • DOI

      10.1039/c6tc02280d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of closely packed Cu nanoparticle films by capillary immersion force for preparing low-resistivity Cu films at low temperature2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yokoyama, K. Motomiya, H. Takahashi, K. Tohji
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle research

      巻: 18 号: 11 ページ: 326-326

    • DOI

      10.1007/s11051-016-3648-y

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Formation and characterization of a well-packed particulate structure consisted of Cu nanoparticles by capillary force for low resistivity at low temperature2016

    • 著者名/発表者名
      Shun Yokoyama, Kenichi Motomiya, Hideyuki Takahashi and Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      230th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of oxidation-resistant Copper nanoparticles for fabricating conductive patterns in aqueous solution2016

    • 著者名/発表者名
      Ippei Suzuki, Shun Yokoyama, Kenichi Motomiya, Hideyuki Takahashi and Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      230th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微配線形成を目指した銅ナノ粒子の積層技術開発に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木一平、横山俊、 高橋英志、田路和幸
    • 学会等名
      資源・素材2016
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Green Synthesis of Cu/Cu2O core/shell nanoparticles with lowered resistivity2015

    • 著者名/発表者名
      Shun Yokoyama, Kenichi Motomiya, Hideyuki Takahashi and Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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