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アモルファス炭素膜からなる太陽光発電素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22360302
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関東京工業大学

研究代表者

大竹 尚登  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40213756)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードプラズマ処理・レーザー加工 / アモルファス炭素 / 太陽電池 / プラズマ処理 / ダイヤモンド / 二酸化炭素排出削減 / DLC
研究概要

本研究では半導体材料として利用可能なアモルファス炭素の開発を目的として金属ドーピングした薄膜を合成するとともにアニーリング処理を施し,構造分析及び特性評価を行った.合成方法には主にマイクロパルス電源を用いたスパッタ法を用いた.フェルミレベルやバンドギャップを制御するためドーパントとして15族元素のアンチモンと窒素,13族元素のボロンを用いた.さらに合成した薄膜をアルゴン,窒素,水素等の雰囲気下でアニール処理することで,欠陥密度の低減と導電性の向上を試みた.その結果,900℃で水素プラズマ雰囲気下でアニールすることにより,ESRで1.0×10^16[cm-3]程度の低欠陥密度を示し,10^4[Ω・cm]の抵抗率のアモルファス炭素膜を合成することが出来た.最後に,アモルファス炭素のみからなる発電素子を作製し,変換効率は極めて低いが,Voc=20~49.0mV,Isc=0.01uAの発電特性を示すことを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 金属ドープアモルファス炭素膜の合成と電気的特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      奥山絋章, 井関日出男, 大竹尚登
    • 雑誌名

      第24回ダイヤモンドシンポジウム講演予稿集

      巻: 1 ページ: 80-81

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Sb含有アモルファス炭素膜の合成と電気的特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      奥山絋章, 斉藤啓, 大竹尚登
    • 雑誌名

      第58回応用物理学関係連合講演会講演予稿集

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Hiroki Akasaka and Naoto Ohtake: Synthesis of Antimony Doped Amorphous Carbon Films

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Okuyama,Mai Takashima
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アダマント薄膜の合成と太陽光発電素としての評価2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤啓,奥山紘章,赤坂大樹,大竹尚登.
    • 学会等名
      第20回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      大阪工業大学(大阪)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of Antimony Doped Amorphous Carbon Films2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Okuyama, Mai Takashima, Hiroki Akasaka, Naoto Ohtake
    • 学会等名
      11th APCPST (Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology) and 25th SPSM (Symposium on Plasma Science for Materials),Abstracts of 11th APCPST & 25th SPSM, The 11th Committee on APCPST,The 153rd Committee on Plasma Materials Science, Japan Society for the Promotion of Science
    • 発表場所
      Kyoto University (Kyoto)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] アダマント薄膜の合成と太陽光発電素子としての評価2012

    • 著者名/発表者名
      齋藤 啓(大竹尚登)
    • 学会等名
      第20回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      大阪工業大学(大阪府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Antimony Doped Amorphous Carbon Films2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Okuyama(Naoto Ohtake)
    • 学会等名
      11th APCPST (Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology) and 25th SPSM (Symposium on Plasma Science for Materials)
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 金属含有アモルファスカーボン薄膜の合成と電気的特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      奥山紘章, 大竹尚登
    • 学会等名
      第25回ダイヤモンドシンポジウム講演要旨集
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(筑波)
    • 年月日
      2011-12-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Deposition and Electronic Characteristics of Antimony Doped Amorphous Carbon Films2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Okuyama, Naoto Ohtake
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Thin Films
    • 発表場所
      Kyoto TERRSA(京都)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 金属含有アモルファスカーボン薄膜の合成と電気的特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      奥山紘章,大竹尚登
    • 学会等名
      第25回ダイヤモンドシンポジウム講演要旨集,ニューダイヤモンドフォーラム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(茨城)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Deposition and Electronic Characteristics of Antimony Doped Amorphous Carbon Films2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Okuyama, Naoto Ohtake
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Thin Films, The 15th International Conference on Thin Films, The Vacuum Society of Japan
    • 発表場所
      Kyoto Tersa (Kyoto)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Sbドープアモルファス炭素膜の合成と電気的特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      奥山紘章,大竹尚登
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Sb含有アモルファス炭素膜の合成と電気的特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      奥山紘章,齋藤啓,大竹尚登
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会講演予稿集,応用物理学会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川)不開催
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属ドープアモルファス炭素膜の合成と電気的特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      奥山紘章,井関日出男,大竹尚登
    • 学会等名
      第24回ダイヤモンドシンポジウム講演要旨集,ニューダイヤモンドフォーラム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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