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均一ルミネッセンス・カップリングを取り入れた高効率多接合太陽電池の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19J13877
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

YU JECO BERNICE MAE (2020)  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特別研究員(PD)

特別研究員 YU JECO BERNICE MAE (2019)  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードluminescent coupling / perovskite / quantum dot / solar cell / photonics / optoelectronics
研究開始時の研究の概要

The project will be implemented in the following order:
1. dip coating of all-inorganic PQDs on III-V on IV MJSCs
2. electrical and optical performance evaluation
3. data analysis and interpretation

研究実績の概要

There are three pathways to possibly homogenize and increase current collection in a limiting cell of a III-V multijunction solar cell (MJSC) device - one is by growing smaller active area of the top cell, another is by electrical sidewall passivation using thin-film dielectrics, and the other is by photo-passivation of shunt defects in MJSCs using all-inorganic perovskite quantum dots (PQDs) with amorphous thermoplastic film. The electrical sidewall passivation was experimentally observed to homogenize and increase current collection in a subcell benefitting from the luminescent coupling (LC) effect. Hence, the electrical sidewall passivation of full MJSC devices is an additional step recommended in fabricating high-efficiency MJSCs with homogeneous current production, just after the fabrication of the semiconductor stack or after electrode fabrication, provided that the electrodes are masked during passivation layer growth. The PQD-amorphous thermoplastic films on a full III-V MJSC device successfully demonstrated current redistribution from the top cell into its lower subcells. Thus, for enhanced MJSC current matching, it is recommended to use an optimized photo-assistive layer like PQD-amorphous thermoplastic films. Applying these solutions may reach the conversion efficiency increase by 1.35% in MJSCs.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Efficient Perovskite Solar Modules with Minimized Nonradiative Recombination and Local Carrier Transport Losses2020

    • 著者名/発表者名
      Ren, A., Lai, H., Hao, X., Tang, Z. Xu, H., Yu Jeco, B.M., Watanabe, K., Wu, L., Zhang, J., Sugiyama, M., Wu, J., Zhao D.
    • 雑誌名

      Joule

      巻: 4(6) 号: 6 ページ: 1263-1277

    • DOI

      10.1016/j.joule.2020.04.013

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of perovskite quantum dots in carrier redistribution in III-V multijunction solar cells with luminescent coupling effect2020

    • 著者名/発表者名
      Yu Jeco-Espaldon, B.M., Haibin Wang, H., Espaldon, A., Kubo, T., Segawa, H., Ahsan, N., Okada, Y.
    • 雑誌名

      Application of perovskite quantum dots in carrier redistribution in III-V multijunction solar cells with luminescent coupling effect

      巻: 10(4) 号: 04 ページ: 042005-042005

    • DOI

      10.1117/1.jpe.10.042005

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Design of concentrator multijunction solar modules for UV-LED disinfection of water in off-the-grid areas2020

    • 著者名/発表者名
      O Yu Jeco, B.M., Espaldon, A., Sado, T., Watanabe, K., Oguma, K. and Okada, Y.
    • 学会等名
      IEEE 47th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminescence imaging of III-V multijunction solar cells with luminescent coupling effect2020

    • 著者名/発表者名
      O Yu Jeco, B.M., Xu, H., Sugiyama, M. and Okada, Y.
    • 学会等名
      IEEE 47th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2025-04-25  

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