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低環境負荷材料CZTSナノワイヤを用いた太陽電池の形成と評価

研究課題

研究課題/領域番号 25790024
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ材料工学
研究機関関西大学

研究代表者

清水 智弘  関西大学, システム理工学部, 准教授 (80581165)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード太陽電池 / ナノワイヤ / ナノシリンダー / CZTS / 化合物太陽電池
研究成果の概要

本研究では環境低負荷太陽電池CZTSの高エネルギー変換効率化を目指し、Siナノワイヤ配列を鋳型とし、その上にCZTS薄膜を形成することで、ナノシリンダーCZTS配列の形成を行った。シリンダーCZTS配列では通常の薄膜と比較し、高い光吸収係数と光電流値を示すことを確認した。さらに副次的な成果としてCZTS形成の際に、硫黄や毒物である硫化水素を用いず、比較的取り扱いが容易な硫化炭素によるCZTS硫化方法を見出した。これらの成果は高エネルギー変換効率かつ低環境負荷なCZTS太陽電池の実現に貢献できると考える。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of vrtical Cu2ZnSnS4 nnowire arrays by two-step electroplating method into anodic aluminum oxide template2014

    • 著者名/発表者名
      C. Wang, S. Tanaka, T. Shimizu and S. Shingubara,
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science & Nanotechnology

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.15744/2348-9812.1.s103

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphology dependence of optical reflectance properties for a high-density array of silicon nanowires2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, T. Shimizu, Y. Morosawa, K. Takase, T. Chen, H. Chien and S. Shingubara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 6S ページ: 06JF10-06JF10

    • DOI

      10.7567/jjap.53.06jf10

    • NAID

      210000144108

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金ナノ粒子を用いたシリコンナノコーンの形成と反射率特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      田中規寛, 清水智弘, 新宮原正三
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] FORMATION AND EVALUATION OF OPTICAL PROPERTIES OF CZTS NANOCYLINDER ARRAYS USING SI NANOWIRE ARRAYS2014

    • 著者名/発表者名
      T. Shimizu, Akihito Kondo, S. Shingubara, and Shukichi Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] メタルアシストエッチングで作製したシリコンナノワイヤの機能素子化検討2014

    • 著者名/発表者名
      田中規寛, 近藤彰人, 大塚慎太郎, 原安寛, 清水智弘, 新宮原正三
    • 学会等名
      電気化学会2014年秋季講演大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構(北海道)
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Ordered Cu2ZnSnS4 Nanowire Arrays Using Textured Si2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kondo, C. Wang, Y. Hara, T. Shimizu, S. Shingubara,
    • 学会等名
      29th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition
    • 発表場所
      アムステルダム(オランダ)
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Siナノロッド配列上に形成したCu2ZnSnS薄膜の光学特性2014

    • 著者名/発表者名
      清水智弘、王スウガ、近藤彰人、谷本優輔、高瀬浩一、新宮原正三
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Cu2ZnSnS4 nanostrcture arrays using textured Si substrates2014

    • 著者名/発表者名
      T. Shimizu, C. Wang, A. Kondo, Y. Hara, K. Takase, S. Tanaka, S. Shingubara
    • 学会等名
      International Unicon of Materials Research Socienties-The IUMRS International Conference in Asia 2014
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of vertical Cu2ZnSnS4/Mo/Si nanocylinder arrays using a patterned Si template2014

    • 著者名/発表者名
      C. Wang, A. Kondo, T. Yamaguchi, S. Tanaka, Y. Tanimoto, Y. Hara, T. Shimizu, S. Shingubara,
    • 学会等名
      E-MRS Spring Meeting 2014
    • 発表場所
      リール(フランス)
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] C. Wang, A. Kondo , T. Yamaguchi, S. Tanaka, Y. Tominari,Y. Hara, T. Shimizu, S. Shingubara2014

    • 著者名/発表者名
      Fabrication of vertical Cu2ZnSnS4/Mo/Si nanocylinder arrays
    • 学会等名
      European Materials Research Society 2014 spring meeting
    • 発表場所
      Lille, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Cu2ZnSnS4 thin films by sulfurization of electrodeposited CuZn/CuSn precursor layers with CS22013

    • 著者名/発表者名
      C. Wang, T. Shimizu, S.Tanaka, A. Kawakami, A. Kondo, K. Takase, S. Shingubara
    • 学会等名
      23rd International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 発表場所
      Taipei,Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and absorption properties of ordered Si nanowire arrays using porous aluminum mask2013

    • 著者名/発表者名
      T. Shimizu, T. Yamaguchi, K. Takase, S. Shingubara
    • 学会等名
      International Porous Powder Materials 2013
    • 発表場所
      Izmir, Turkey
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on collective morphology dependence of optical reflectance properties for a high density array of silicon nanowires2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, T. Shimizu, Y. Morosawa, K. Takase, S. Shingubara
    • 学会等名
      26th International Microprocesses and Nanotechinology Conference
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌・北海道)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhancement of light absorption using bunched Si nanowire arrays2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, T. Shimizu, Y. Morosawa, K. Takase, S. Shingubara
    • 学会等名
      Material Research Society fall meeting 2013
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] S i ナノワイヤ配列の光学特性の凝集度による相違2013

    • 著者名/発表者名
      山口 卓也, 清水 智弘, 高瀬浩一, 諸沢 泰裕 , 中原 住雄, 新宮原 正三
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] メタルアシストエッチングと陽極酸化アルミナを用いた規則配列Si ナノワイヤの形成と反射率特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      山口 卓也, 清水 智弘, 新宮原 正三
    • 学会等名
      精密工学会 2013年度秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [産業財産権] 光電変換素子、および光電変換素子の製造方法2014

    • 発明者名
      清水智弘、新宮原正三
    • 権利者名
      清水智弘、新宮原正三
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-180575
    • 出願年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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