| 研究課題/領域番号 |
20H02636
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30010:結晶工学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
山田 明 東京工業大学, 工学院, 教授 (40220363)
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| 研究分担者 |
中田 和吉 東京工業大学, 工学院, 助教 (70783223)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 化合物薄膜太陽電池 / 太陽光発電 / レジリエント社会 / 低電子親和力 / 薄膜太陽電池 / カルコパイライト / 低電子親和力材料 / 太陽電池 / レジリエント / タンデム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者はこれまで，禁制帯幅1.1eVを有するCu(In,Ga)Se2薄膜太陽電池を開発，世界でもトップレベルの変換効率19.8%を達成してきた。今，我が国を振り返るに，海水温上昇による台風の大型化が国土に甚大な被害を及ぼしており，災害に強いレジリエントな社会の構築が喫緊の課題となっている。太陽光発電は，地球環境問題に寄与するばかりでなく，分散型電源としての特徴を有する。本研究は，禁制帯幅の異なる太陽電池を複数組み合わせ，高い変換効率を有するカルコパイライト系タンデム型太陽電池を開発，レジリエント社会の構築に貢献することを目的としている。
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| 研究成果の概要 |
電力網の集中型から分散型への以降が災害に強い国土実現の一方策であり、高い変換効率を有する太陽電池が分散型電源としてレジリエント社会の構築にとって重要であるとの観点から、Cu(In,Ga)S2薄膜太陽電池の開発を行い、変換効率7.2%の太陽電池の作製に成功した。また、Cu(In,Ga)S2太陽電池用の新しい低電子親和力n型材料としてZn-Ge-Oを開発、電子親和力4.1eVを有する低電子親和力材料の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化による台風の大型化など、地球規模の自然現象が国土に甚大な被害を及ぼしており、災害に強いレジリエントな社会の構築が喫緊の課題となっている。太陽光発電は、地球環境問題に寄与するばかりでなく、分散型電源としての特徴を有する。本研究では、禁制帯幅の異なる太陽電池を複数組み合わせたタンデム型太陽電池の実現を目指し、その要素技術である硫化物系Cu(In,Ga)S2太陽電池の開発、ならびにCu(In,Ga)S2用低電子親和力Zn-Ge-O透明導電膜の開発を行った。
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