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化合物薄膜太陽電池光吸収層に対する欠陥評価技術の開発とそれを用いた評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K06345
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関岐阜大学

研究代表者

伊藤 貴司  岐阜大学, 工学部, 教授 (00223157)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
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)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード太陽電池 / 光吸収 / 欠陥評価 / 半導体物性 / 光物性
研究成果の概要

本課題では、化合物薄膜太陽電池の光吸収層の光吸収から欠陥評価を行う評価技術の確立を行った。また、それを用いたCu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)太陽電池の評価を行い、CZTSSeのバンドギャップより小さいフォトンエネルギー領域に、CuとZnの置換欠陥に関係すると考えられる指数関数裾を観測した。さらに、光照射により誘起される欠陥に関するギャップ内準位と考えられる、1.3eV付近の吸収を観測し、これが白色バイアス光照射による高エネルギー領域の量子効率減少を起こしている可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

薄膜太陽電池光吸収層の欠陥を太陽電池構造のまま評価である本評価技術は、高効率化合物薄膜太陽電池だけでなく、ペロブスカイト太陽電池など他の高効率薄膜太陽電池の迅速な開発に貢献できる。また、本研究ではCZTSSeのバンドギャップ内の欠陥準位に関する新たな知見が得られており、CZTSSe太陽電池の高効率化だけでなく、CZTSSeの物性理解につながる。以上の点に、学術的意義と社会的意義があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Optical Absorption in Cu<inf>2</inf>ZnSn(S,Se)<inf>4</inf> Absorber Within Cell Structure by Fourier Transform Photocurrent Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Itoh Takashi、Syazwana Abd Rahman Nur、Tanabe Kousei、Yamada Shigeru、Nonomura Shuichi、Sugimoto Kanta、Yamada Akira
    • 雑誌名

      Proceedings of 2018 IEEE 7th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion

      巻: 1 ページ: 1889-1892

    • DOI

      10.1109/pvsc.2018.8547929

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optical absorption spectra of Cu2ZnSn(S,Se)4 thin film solar cells by Fourier Transform Photocurrent Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      A.R. Nur Syazwana, K. Tanabe, S. Yamada, T. Itoh, S. Nonomura, K. Sugimoto, and A. Yamada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 白色バイアス光照射によるCu2ZnSn(S,Se)4太陽電池の量子効率の変化2019

    • 著者名/発表者名
      Nur Syazwana Abd Rahman, 杉本寛太, 河田知輝, 山田繁, 伊藤貴司, 野々村修一, 山田明
    • 学会等名
      日本学術振興会第175委員会 第16回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of light irradiation on quantum efficiency in Cu2ZnSn(S,Se)4 solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Abd Rahman Binti Nur Syazwana, Tomoki Kawata, Kanta Sugimoto, Wataru Takahoko, Takumi Nakagawa, Shigeru Yamada, Takashi Itoh, Akira Yamada
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Internal Quantum Efficiency Spectra of Cu2ZnSn(S,Se)4 Solar Cells Measured by Fourier Transform Photocurrent Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      A. R. Nur Syazwana, T. Kawata, S. Yamada, T. Itoh, K. Sugimoto, A. Yamada
    • 学会等名
      Japan Korea PV Joint Student Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Optical Absorption in Cu2ZnSn(S,Se)4 Absorber within Cell Structure by Fourier Transform Photocurrent Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      T. Itoh, A. R. Nur Syazwana, K. Tanabe, S. Yamada, S. Nonomura, K. Sugimoto, A. Yamada
    • 学会等名
      7th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FTPS法によるCu2ZnSn(S,Se)4光吸収層の光吸収評価における窓層厚の影響2018

    • 著者名/発表者名
      Abd Rahman Nur Syazwana,河田知輝,長田佑太,山田繁,伊藤貴司,野々村修一, 杉本寛太,山田明
    • 学会等名
      日本学術振興会第175委員会 第15回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSn(S,Se)4の光吸収スペクトルにおける指数関数裾の評価2018

    • 著者名/発表者名
      Nur Syazwana Abd Rahman,河田知輝,長田佑太, 山田繁,伊藤貴司,野々村修一,杉本寛太,山田明
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2ZnSn(S,Se)4におけるサブギャップ領域の光吸収評価2018

    • 著者名/発表者名
      Nur Syazwana Abd Rahman,河田知輝,長田佑太, 山田繁,伊藤貴司,野々村修一,杉本寛太,山田明
    • 学会等名
      第6回応用物理学会名古屋大学スチューデントチャプター東海地区学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] FTPS 法によるCu2ZnSn(S,Se)4 の光吸収評価2018

    • 著者名/発表者名
      Nur Syazwana Abd Rahman,田邊耕生,山田繁, 伊藤貴司,野々村修一,杉本寛太,山田明
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] FTPS 法によるCu2ZnSn(SSe)4 薄膜太陽電池の光吸収スペクトル2017

    • 著者名/発表者名
      Nur Syazwana Abd Rahman,Norfaizah Mohd Rosli,伊藤貴司,野々村修一,杉本寛太,山田明
    • 学会等名
      日本学術振興会第175委員会 第14回 「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical Absorption Spectra of Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Film Solar Cells by Fourier Transform Photocurrent Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      A.R. Nur Syazwana, K. Tanabe, T. Itoh, S. Nonomura, K. Sugimoto, and A. Yamada
    • 学会等名
      27th International photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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