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次世代太陽電池のための光吸収層材料の第一原理設計・探索

研究課題

研究課題/領域番号 26630316
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京工業大学 (2015)
京都大学 (2014)

研究代表者

大場 史康  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (90378795)

連携研究者 日沼 洋陽  京都大学, 工学研究科, 特定助教 (80648238)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード第一原理計算 / 太陽電池材料 / 電子構造
研究成果の概要

中間バンド型太陽電池は,次世代の高効率太陽電池として期待されている.しかし,その鍵となる中間バンドを有する光吸収層材料の最適化が十分になされているとは言えず,現状では理論値を遙かに下回る変換効率しか得られていない.本研究では,高精度な第一原理計算に基づいたスクリーニングにより,高い理論変換効率が得られる物質を選出した.その結果,従来提案されているような遷移金属元素をドーパントとして添加した2元系化合物半導体のみならず,ドーパントを含まない3元系化合物の中にも理想的なバンド構造を有する物質が存在することが予測された.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Bath(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Screening procedure for structurally and electronically matched contact layers for high-performance solar cells: hybrid perovskites2016

    • 著者名/発表者名
      Keith T. Butler, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, and Aron Walsh
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 6 ページ: 1149-1158

    • DOI

      10.1039/c5tc04091d

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Predictions of point defect, surface, and interface properties in semiconductors using first-principles calculations2016

    • 著者名/発表者名
      Fumiyasu Oba
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 半導体の基礎物性・格子欠陥特性の高精度理論予測と物質・材料探索への展開2015

    • 著者名/発表者名
      大場史康, 日沼洋陽, 熊谷 悠
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 50 ページ: 542-545

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Band alignment of semiconductors from density-functional theory and many-body perturbation theory2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Hinuma, A. Gruneis, G. Kresse, and F. Oba
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 90 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.155405

    • NAID

      120005511088

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] First-principles study of point defects in chalcopyrite ZnSnP22014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kumagai, M. Choi, Y. Nose, and F. Oba
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 90 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.125202

    • NAID

      120006582352

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 半導体の物性予測と物質探索 - 先端計算科学からのアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      大場史康
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Accurate predictions of defect properties in semiconductors: Towards understanding and screening of materials2015

    • 著者名/発表者名
      Fumiyasu Oba
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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