| 研究課題/領域番号 |
16H02451
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
伊原 学 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90270884)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | solar cell / tandem solar cell / monocrystalline thin Si / perovskite / passivation |
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| 研究成果の概要 |
太陽電池の変換効率30%超に向けて、異なるバンドギャップの発電層を積層するタンデム太陽電池の開発、トップセル、ボトムセルと接合面それぞれの効率ロスの最小化が必要である。トップセルのペロブスカイト薄膜の結晶粒径を独立に制御する手法を開発し、変換効率との関係を明らかにした。ボトムセルは単結晶Siのコスト低減に向け、多孔質基板表面のナノレベル粗さ低減と急速蒸着法による、ウェハと同等品質を持つ薄層単結晶Si作成プロセスを開発した。界面層は、Siの表面再結合を抑制するパッシベーション層とペロブスカイトの電子輸送層を兼ねるTiO２膜とSi界面の熱処理によるパッシベーション特性の向上を確認した。
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| 自由記述の分野 |
化学工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽電池の効率30%超を達成するためのタンデム太陽電池の開発は、脱炭素電源の主力化に向けて重要である。また、本研究の各項目において得られた学術的な意義は大きい。ペロブスカイト太陽電池においては、これまでできていなかった、発電効率に他の要素を一定にして結晶粒径のみを変化させる手法を確立し、発電特性との直接の関連性をはじめて明らかにした。Si単結晶薄膜製造プロセスでは、結晶化しながら急速に堆積する本プロセスにおいて、原子レベルの凹凸の違いが得られる単結晶の欠陥密度に大きな影響を与えるという、結晶学的に重要な知見となった。
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