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セラミック微粒子分散構造による非晶質シリコン太陽電池の高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 18760234
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

毎田 修  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40346177)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード太陽電池 / アモルファスシリコン / プラズマCVD / 光散乱
研究概要

本年度は高光閉じ込め構造の最適化を目指して、光錯乱特性の解析および高光閉じ込め構造を有するアモルファスシリコンシングルセル(基盤(Glass)/透明導電膜(SnO_2)/p a-Si/i a-Si/n μc-Si/裏面電極)の電気的特性評価による高効率化の検討を行った。
本年度高い光閉じ込め効果が期待される長波長光(半導体レーザ:波長650nm)を用いた光散乱特性評価系を構築し、Al_2O_3微粒子の平均粒径およびa-Si:H膜上での分散状態に対する光錯乱特性の解析を行い、光閉じ込め構造設計光学的最適化を図った。
また、昨年度の研究を通して明らかになったセル直列抵抗の増大、裏面電極剥離の問題を解決すべく、光閉じ込め構造の検討を行った。その結果、セル直列抵抗の低減を目指して導電性微粒子(ZnO:Al等)を用いた光閉じ込め構造の検討を行ったが、Al_2O_3微粒子を超える顕著な効果は得られなかった。一方、裏面電極剥離に対してはAl_2O_3微粒子のn層中への分散を行うことで大幅に低減できること、また、セル直列抵抗増大に対しても一定の効果を得られることを見出した。さらに上記光錯乱特性評価の結果得られた知見をあわせて光閉じ込め構造の最適化を図った結果、短絡光電流密度の増加(12.8%)にともなう高効率化(変換効率13.9%増加)という昨年度の結果を上回るアモルファスシリコン太陽電池の高効率化に成功した。
また、本研究で得られた知見をまとめ、専門図書に執筆(分筆)を行った。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Al_2O_3微粒子を用いた光閉じ込め構造を有するa-Si太陽電池の作製2007

    • 著者名/発表者名
      毎田 修
    • 雑誌名

      J. Vac. Soc. Jpn. 50

      ページ: 534-536

    • NAID

      10019750174

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interface states for HfO_2/Si structure observed by x-ray photoelectron spectroscopy measurements under bias2006

    • 著者名/発表者名
      Osamu MAIDA
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 89

      ページ: 122112-122112

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Low temperature formation of SiO_2/Si structure by nitric acid vapor2006

    • 著者名/発表者名
      Kentaro IMAMURA
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 100

      ページ: 114910-114910

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Al_2O_3微粒子を用いた光閉じ込め構造を有するa-Si太陽電池の作製

    • 著者名/発表者名
      毎田 修
    • 雑誌名

      真空 (発表予定)

    • NAID

      10019750174

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 高光閉じ込め構造を有するアモルファスシリコン太陽電池の特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      毎田 修
    • 学会等名
      第48回 真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      2007-11-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 太陽光利用最前線

    • 著者名/発表者名
      毎田 修
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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