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単接合型太陽電池に最適なバンドギャップを持つ新材料による新型薄膜太陽電池の創出

研究課題

研究課題/領域番号 25871032
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
結晶工学
研究機関長岡工業高等専門学校

研究代表者

荒木 秀明  長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (40342480)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード新機能材料 / 太陽電池材料 / 化合物薄膜太陽電池 / 硫化物 / 太陽電池 / 薄膜
研究成果の概要

InやSeを含まないCu2GeS3 (CGS)薄膜を蒸着・硫化法を用いて作製し,そのCGS薄膜を光吸収層に用いて,glass/Mo/CGS/CdS/ZnO:Al/Al構造の太陽電池素子を形成した。得られた薄膜の平均組成は,ほぼ化学量論組成であり,X線回折より薄膜はCGSであることが確認された。また,光学測定からバンドギャップは1.5-1.6 eVと見積もられ,可視光領域において10000 cm-1台の光吸収係数を持つことを明らかにした。この方法により作製したCu2GeS3薄膜太陽電池において,開放電圧380mV,短絡電流密度12.6 mA/cm2,曲線因子0.355,変換効率1.7%を得た。

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

    (5件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Cu2GeS3-based thin film solar cells by sulfurization of Cu/Ge stacked precursors2014

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Araki, Kotaro Chino, Kazuki Kimura, Naoya Aihara, Kazuo Jimbo, and Hironori Katagiri
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FW10-05FW10

    • DOI

      10.7567/jjap.53.05fw10

    • NAID

      210000143916

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] GeS2とS蒸気反応を用いたCu2GeS3薄膜太陽電池の作製2015

    • 著者名/発表者名
      知野広太郎,豊永詞,金井綾香,荒木秀明
    • 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 湘南キャンパス(神奈川県・平塚市)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Progress in thin film solar cells based on Cu2SnS3 and the related compounds, Cu2GeS3 and Cu2SiS32014

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Araki
    • 学会等名
      2014年多元系化合物・太陽電池研究会年末講演会,International workshop for young researchers on thin film compound semiconductor solar cells
    • 発表場所
      Ryukoku University Avanti Kyoto Hall (Kyoto)
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Cu2GeS3-based Thin Film Solar Cells by Sulfurization of Cu/Ge Stacked Precursors2013

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Araki, Kotaro Chino, Kazuki Kimura, Naoya Aihara, Kazuo Jimbo, and Hironori Katagiri
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Doshisha Univ., Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu2GeS3薄膜太陽電池の作製と太陽電池への応用2013

    • 著者名/発表者名
      木村和貴,荒木秀明
    • 学会等名
      第3回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 発表場所
      木更津工業高等専門学校,木更津
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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