| 研究課題/領域番号 |
23K22801
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01531 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
西村 昂人 東京工業大学, 工学院, 助教 (80822840)
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| 研究分担者 |
久野 恭平 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30822845)
山田 明 東京工業大学, 工学院, 教授 (40220363)
峯元 高志 立命館大学, 理工学部, 教授 (80373091)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 化合物太陽電池 / MoSe2 / 軽量型太陽電池 / 剥離技術 / カルコゲナイド / 格子歪 / エピタキシャル成長 / 両面受光太陽電池 / ヤング率 / 擬単結晶 / フレキシブル太陽電池 / 素子剥離技術 / 曲げ応力 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、(a)格子歪を緩和かつ高価な成膜用基板を繰返し利用可能なエピタキシャル成長法の確立による大粒径で高品質な擬単結晶Cu(In,Ga)Se2(CIGS)発電層の創製と、(b)高効率・高靭性フレキシブル-両面受光擬単結晶CIGS太陽電池の開発、および表側に基板を有した素子構造における曲げ応力印加時のCIGS内部での電子輸送機構解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本年度は，平坦性を有するCu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo積層構造を実現するための要素技術の開発に取り組んだ．
単結晶サファイア基板を用いることにより，従来のガラス基板上で形成されたMo薄膜より高い平坦性を有したMo薄膜が得られることを見出した．さらに，このMo薄膜上に，分子線エピタキシー装置を用いた多元同時蒸着法によりCu(In,Ga)Se2を形成することで，MoとCu(In,Ga)Se2との構造界面においてMoSe2層状物質が自然形成されることが明らかとなった．これは，Cu(In,Ga)Se2の成長過程において，Mo金属表面でセレン化反応が進行したことを示すものである．
以上の検討を通じて，従来より高い平坦性を有したCu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo積層構造を実現することができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
高い平坦性を有するCu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo積層構造を実現しており，計画通りに研究を遂行しているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
面外方向に未結合手を伴わないMoSe2層状物質上で形成されたCu(In,Ga)Se2結晶の膜中応力と格子歪について議論し，Cu(In,Ga)Se2膜の高品質化を目指す．また，高平坦性および均一性を有した積層構造を用いることにより，素子剥離法の高い再現率と更なる性能保持率の向上を期待する．
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