| 研究課題/領域番号 |
16K06713
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
今井 基晴 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 上席研究員 (90354159)
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| 研究分担者 |
梅澤 直人 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス拠点, 主幹研究員 (20455273)
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| 研究協力者 |
松下 能孝
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | バリウムシリサイド / 太陽電池材料 / 置換効果 / バンドギャップ / 半導体物性 / 太陽電池 / 環境材料 / シリサイド |
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| 研究成果の概要 |
本課題では、多接合BaSi2太陽電池のための材料開発を目指して、ユビキタス元素化合物BaSi2の結晶構造、バンドギャップ（Eg）における元素置換効果を実験、計算の両面から調べた。元素置換試料Ba1-xSrxSi2(0.0 =< x =< 0.8)を合成し調べた結果、Ba1-xSrxSi2では、二つある結晶学的サイト（A1、A2）のうちA1サイトを占有しているBa原子が優先的にSr原子と置換すること、ｘの増加とともにEgが減少することが実験的に明らかになった。また第一原理計算より、置換するサイトが異なると置換量が同じでもEgが異なることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
BaSi2ではBa原子は二つの結晶学的サイトを占有しており二つの置換サイトを持つ。置換サイトを複数持つBaSi2のバンドエンジニアリングは、従来行われてきた一つの置換サイトしか持たない化合物半導体のそれとは異なることが期待されることから、それらを研究したことに学術的意義がある。持続可能な社会発展のためには、枯渇する化石燃料を使用しないで、本来放棄していた太陽エネルギーを有効利用し発電する太陽電池は重要であり、これらの材料に地殻埋蔵量の豊富な元素（ユビキタス元素）からなる物質を用いることは重要である。これらの条件を満たすBaSi2について、太陽電池応用のための知見を得たことは、社会的意義がある。
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