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塗布でCIGS太陽電池を形成する技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 26281054
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 持続可能システム
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 英志  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (90312652)

研究分担者 田路 和幸  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (10175474)
横山 俊  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (30706809)
下位 法弘  東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (40624002)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード低炭素社会 / CIGS太陽電池 / 水溶液中合成 / 塗布 / ナノ粒子
研究成果の概要

気相法など従来のCIGS(Cu(InGa)Se2)太陽電池合成法には、均質化が困難、形成時に必要量の数10倍以上の原料を浪費する、量産に不向き、など実用化上の大きな障害があった。そこで本研究では、計算科学を利用した金属錯体の単一化/平衡状態維持と還元反応速度(電位)の強制一致手法を用いて、CIの均質単結晶合金ナノ粒子を合成するための手法に拡張し、合成したサイズと分布を制御したCI合金ナノ粒子を用いて、“塗る”という極めて簡単な操作でCIGS太陽電池を形成する技術を開発した。塗布という簡単な方法で形成したCIS太陽電池は約3%の変換効率を示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件)

  • [学会発表] Aqueous phase synthesis method of Ga doped CuIn nanoparticles and it’s application for CIGS printable solar cell2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Masaki Takagi, Shun Yokoyama, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      2016 ECS spring meeting
    • 発表場所
      Hilton San Diego, San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of CIGS(Cu(In,Ga)Se2) photovoltaic materials in an aqueous solution for the printable solar cell application2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Takagi, Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      2016 ECS fall meeting
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CIGS(Cu(In,Ga)Se2)塗布型太陽電池形成を目的としたCu-In-Ga合金 ナノ粒子の水溶液中合成法の開発に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      高城雅樹,横山峻,高橋英志,田路和幸
    • 学会等名
      応用物理学会 2016秋季大会
    • 発表場所
      新潟県朱鷺メッセ(新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 塗布型太陽電池形成を目的としたCIGS(Cu(In,Ga)Se2)太陽電池材料の 水溶液中合成法の開発に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      高城雅樹 横山俊 高橋英志 田路和幸
    • 学会等名
      資源・素材学会 2016年度東北支部大会春季大会
    • 発表場所
      東北大学大学院環境科学研究科(仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ag配線代替を目指したCuナノ粒子の積層・微配線化技術の開発に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木一平 横山俊 高橋英志 田路和幸
    • 学会等名
      資源・素材学会 2016年度東北支部大会春季大会
    • 発表場所
      東北大学大学院環境科学研究科(仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of CIS (CuInSe2) solar cell in aqueous phase under room temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Hironari Fujiki, Masaki Takagi, Shun Yokoyama, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      PACIFICHEM
    • 発表場所
      Honolulu, Hi, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Sn-Bi-Te tertiary thermoelectric alloy nanoparticles by controlling the metal complexes condition in aqueous solution2015

    • 著者名/発表者名
      Sakito Kon, Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      PACIFICHEM
    • 発表場所
      Honolulu, Hi, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of CuInSe2 printable solar cell using aqueous phase synthesized CuIn alloy nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Hironari Fujiki, Shun Yokoyama, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      2015ECS Fall Meeting
    • 発表場所
      Fhoenix, AZ, USA
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 塗布型太陽電池形成を目的とした CIGS(Cu(In,Ga)Se2)太陽電池材料の水溶液中合成法の開発に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      高城 雅樹, 横山 俊, 高橋 英志, 田路 和幸
    • 学会等名
      応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 塗布型太陽電池形成を目的とした CIGS(Cu(In,Ga)Se2)太陽電池材料の水溶液中合成法の開発に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      高城 雅樹, 横山 俊, 高橋 英志, 田路 和幸
    • 学会等名
      資源・素材学会東北支部春季大会
    • 発表場所
      東北大学 片平さくらホール(仙台)
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and size control of CuIn alloy nanoparticles in aqueous solution and it’s application for CuInSe2 solar cell2015

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Hironari Fujiki, Shun Yokoyama, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      2015ECS Spring Meeting
    • 発表場所
      Chicago, IL, USA
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of the Particle Size Control Method for Cu-In Alloy Particles and it’s Application for CIS (CuInSe2) Solar Cell2014

    • 著者名/発表者名
      Hironari Fujiki, Shun Yokoyama, Takayuki Kai, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      MRS 2014 fall meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Activity and Stability of Ni Co-Catalyst on CdS Photocatalysts under Sulfurized Condition2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Ito, Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      MRS 2014 fall meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Alternative Effect of Transition Metal Sulfides against to Noble Metals for Photo-Decomposition of Hydrogen Sulfide2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Ito, Shun Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Kazuyuki Tohji
    • 学会等名
      MRS 2014 fall meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫化環境下におけるNiS助触媒の材料的特性と光触媒活性の相関2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤康友、横山俊、高橋英志、田路和幸
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水溶液を反応場とするBi2Te3熱電変換ナノ粒子の粒子径制御法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤 恵太,横山 俊,高橋 英志,田路 和幸
    • 学会等名
      応用物理学会平成26年度秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(札幌)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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