• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

水溶液プロセスによるベースメタル酸化物太陽電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05310
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関地方独立行政法人大阪産業技術研究所

研究代表者

品川 勉  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (50416327)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード酸化物太陽電池 / 水溶液プロセス / 亜酸化銅
研究成果の概要

本研究は、「水溶液プロセスとベースメタルを用いた高い汎用性と低コスト化が期待できる高効率な酸化物系太陽電池の開発」を目的とし、申請者がこれまで取り組んできた「水溶液プロセスによる酸化物形成」と「酸化物太陽電池の構築」に関する成果と知見を駆使して、2つの研究課題(1)Cu2O層の電気的特性の改善と、(2)新規p型光吸収層の開発に取り組んだ。その結果、(1)低抵抗率なCu2Oを水溶液電析法で形成できたものの、太陽電池の変換効率改善には至らなかった。(2)銅-鉄系酸化物を析出可能な弱酸性水溶液の検索を実施し、硫酸鉄と(硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅)の組み合わせにおいて目的物の形成を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ZnO/Cu2O系太陽電池は、亜鉛や銅といった無毒で大量に入手可能なベースメタルを原料とし、低コストかつ環境フレンドリーな水溶液プロセスで製造可能な「汎用型太陽電池」として注目されている。しかし、実用化には変換効率の向上が大きな課題となっており、本研究では、(1)Cu2O物性の改善、および(2)新規光吸収層開発、という2つのアプローチから、汎用型太陽電池の変換効率向上に資する研究に取り組んだ。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Template-free formation of oriented oxide nanowalls <i>via</i> topotactic-like pseudomorphic transformation: [110]-MgO(111) nanowall arrays2022

    • 著者名/発表者名
      Shinagawa Tsutomu、Izaki Masanobu
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 3 号: 19 ページ: 7257-7264

    • DOI

      10.1039/d2ma00493c

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single-Orientation Nanoporous NiO Films: Spontaneous Evolution from Dense Low-Crystalline Ni(OH)<sub><i>x</i></sub> Films2022

    • 著者名/発表者名
      Shinagawa Tsutomu、Chigane Masaya、Takahashi Masanari
    • 雑誌名

      Crystal Growth &amp; Design

      巻: - 号: 7 ページ: 4122-4132

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.2c00028

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Growth of Mg(OH)x Layered Films Stacked Parallel to the Substrates and Their Thermal Conversion to (111)-Oriented Nanoporous MgO Films2021

    • 著者名/発表者名
      Shinagawa Tsutomu、Chigane Masaya、Izaki Masanobu
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 6 号: 3 ページ: 2312-2317

    • DOI

      10.1021/acsomega.0c05619

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 配向水酸化マグネシウムの加熱分解によるナノポーラス酸化マグネシウムの形成とCO2吸着特性2021

    • 著者名/発表者名
      品川勉、千金正也、伊﨑昌伸
    • 学会等名
      表面技術協会144回講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxide semiconductor-based flexible solar cells prepared on plastic substrates by aqueous-solution processes2019

    • 著者名/発表者名
      品川勉、千金正也、伊崎昌伸
    • 学会等名
      E-MRS 2019 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of oriented nanoporous ZnO via solution processes2018

    • 著者名/発表者名
      品川 勉
    • 学会等名
      EMN-3CG2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 大阪産業技術研究所ホームページ

    • URL

      https://orist.jp/kenkyu-bu/denshi-zairyo/sat/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi