トンネリング酸化物パッシベーション層を用いたヘテロ接合シリコン太陽電池の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06796
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中田 和吉 東京工業大学, 工学院, 助教 (70783223)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• キーワード: シリコン太陽電池 / キャリア選択層 / パッシベーション / ヘテロ接合

研究成果の概要

ヘテロ接合型結晶シリコン太陽電池の新規正孔コンタクト層の開発を行った。
従来構造に使われるアモルファスシリコンは耐熱性が低く、光学損失を有するため、それぞれ低コスト製造プロセス導入や変換効率向上の妨げになっている。これらの問題を解決すべく、代替正孔コンタクト構造の開発を行った。トンネル効果を利用した厚さ2 nm以下の酸化膜でシリコン表面の欠陥を終端し、正孔選択層として種々の材料を検討した結果、変換効率15.4％を達成した。

自由記述の分野

太陽電池

研究成果の学術的意義や社会的意義

本来絶縁体である酸化膜を厚さ2 nm以下にすることでキャリアの輸送が可能となり、またそれを適切な材料と組み合わせることでこれまでにないコンタクト形成に新たな可能性を示した。さらに、提案する簡易な作製方法はデバイス製造の低コスト化に貢献できる。
本研究の成果は太陽電池だけでなく多様な半導体デバイスへの応用が期待できる。