| 研究課題/領域番号 |
19K03174
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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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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
安森 偉郎 東海大学, 教育開発研究センター, 准教授 (50369451)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019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 | 太陽電池 / エネルギー / 学生実験 / 教育 / 半導体 / シリコン / 半導体製造装置 / 熱拡散 / 整流特性 / 実験 / ソーラーモータ / 評価 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
半導体デバイスの製作実習は、半導体製造装置やドラフトチャンバ等の設備が完備された環境でないと学生実験実習は困難となる。そこで、これらの半導体製造装置等をほとんど備えていなくても、通常の実験室のような環境において製作実習を実施する方法について研究してきた。その結果，半導体製造装置やフッ酸などを使わないシリコン太陽電池の製作方法を考案した。本研究では製作条件と太陽電池の性能との関係について調べ，最適な製作条件を見出す予定である。また、製作方法を改良し更に簡単にシリコン太陽電池が製作できる方法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
半導体製造装置をほとんど備えていなくても，通常の実験室のような環境において太陽電池の製作実習を実施する方法について研究した。
その結果，太陽電池の製作からソーラーモータ駆動までを2コマで実施する方法を考案した。さらに，熱拡散時間を短くした場合の太陽電池特性の低下について調べたところ，拡散時間を短くすると太陽電池特性低下の要因となるリーク電流が増加することが整流特性における逆方向特性から明らかとなった．拡散時間を短くすると合金によって不完全な接合部となる箇所が増えるためリーク電流が増加すると考えられた.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，地球温暖化への懸念などによってエネルギー問題への関心が高まり再生可能エネルギーの１つとして太陽電池は注目されている．研究代表者は，半導体製造装置をほとんど備えていなくても，通常の実験室のような環境において太陽電池の製作実習を実施する方法について研究した．太陽電池の製作からソーラーモータ駆動までを2コマで実施する方法を考案し，その結果，学期中の学生実験等への導入が時間的に可能となることがわかった．このことから，多くの学生等に太陽電池製作からモータ駆動までを体験させることができ，太陽光発電の原理や半導体物性を深く学ぶきっかけとなると期待される．
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