| 研究課題/領域番号 |
22K19094
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
松崎 功佑 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40571500)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
|
|---|
| キーワード | 太陽電池 / ドーピング / 複合欠陥 / キャリアドーピング / 太陽電池材料 / 正孔輸送材料 / 溶液法 / ハライド材料 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
次世代太陽電池と期待されているペロブスカイト太陽電池について、低耐久性の要因の１つである「有機正孔輸送層の代替材料開発」が喫緊の課題である。発電層の改良で変換効率向上が進む一方で、有機半導体を主体とした正孔輸送材料の開発は進んでいない。本研究では、1.化学的安定性、2.有機溶媒可溶性、3.均質性を特徴とし高正孔移動度を有するp型ワイドギャップハライド半導体を高耐久性の無機正孔輸送材料として提案する。
|
| 研究成果の概要 |
太陽電池に用いられている正孔輸送材料や光吸収層には、高い移動度を示す高性能なp型半導体が必要であり、近年、その候補としてCu（I)半導体材料が検討されている。しかし、構成元素である一価のCuイオンでは、一般的に用いられる置換型不純物による不純物ドーピングを用いることができないため、デバイス性能の最適化に必要なp型半導体層のキャリア濃度制御が困難であった。本課題では、実験・理論両面の検討から複数のCu（I)半導体材料において、銅と等原子価のアルカリ金属が正孔濃度を向上させる有効な不純物ドーパントであることを示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したp型ドーピング法は、半導体素子に広く使われている基盤技術であり、太陽電池の性能向上につながると考えられる。また、アルカリ不純物による銅一価半導体の正孔ドーピングのメカニズムが明らかになり、未解明となっているCIS系太陽電池の性能向上に不可欠なアルカリ不純物の役割解明につながることが期待される。
|
