2019 年度研究成果報告書

次世代の安全・安心な低環境負荷型カルコゲナイド薄膜太陽電池の作製に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号	17K07036
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	エネルギー学
研究機関	和歌山工業高等専門学校
研究代表者	山口利幸和歌山工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (60191235)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	エネルギー生成・変換 / 薄膜太陽電池 / カルコゲナイド / アルカリ金属 / 3S法
研究成果の概要	資源上の制約が少なく、原材料費が安価であるという利点を持っている、次世代型のカルコゲナイド薄膜太陽電池の性能向上を目指して、成膜技術を検討した。CZTSe化合物を蒸着したプリカーサを硫化してCZTSSe薄膜太陽電池を作製する、新たな成膜技術である3S法を開発した。3S法において、高温硫化とアルカリ金属添加を行うことで、CZTSSe薄膜太陽電池の開放電圧を720 mVに向上させることができた。CTS薄膜太陽電池では、銀とアルカリ金属を添加したプリカーサを高温硫化することで、世界最高の開放電圧302 mV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	持続可能な社会の形成のためには、安全・安心な電気エネルギーが必要不可欠であり、資源的制約のない豊富な元素で構成される次世代のカルコゲナイド薄膜太陽電池の性能向上に取り組んだ。本研究の成果は、従来より高性能な薄膜太陽電池を作製できたことであり、工学的な意義は大きい。より高性能な薄膜太陽電池の提供は、環境負荷の軽減及びエネルギーの安定供給に貢献するものであり、国際社会においても大きな意義を持つと考えられる。