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2020 年度 研究成果報告書

多接合型光電変換素子における発光結合効果の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 18K04987
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

太野垣 健  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80422327)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード太陽電池 / 太陽光発電 / 発光 / 多接合太陽電池 / 光電変換
研究成果の概要

非輻射再結合損失が抑制された高効率光電変換素子においては、輻射再結合が主要な損失要因となるため、輻射再結合による発光放出を再吸収する発光結合効果が光電変換特性に重要な役割を果たす。多接合型光電変換素子の発光結合効果により、従来の光電変換素子にない新しい特性の発現が期待されている。本研究では、Laser power converter、メカニカルスタック多接合太陽電池など、特徴的な多接合型光電変換素子について、太陽電池特性の時間分解測定などの実験的研究を実施した。様々の素子において発現する発光結合効果と光電変換特性への影響を分析し、発光結合効果を包括的に理解するような知見の構築を進めた。

自由記述の分野

太陽光発電

研究成果の学術的意義や社会的意義

光電変換素子における発光効果の研究は、太陽電池素子において盛んである。高性能太陽電池は高品質pn接合であり高効率な発光効率により性能向上するという観点から、GaAs薄膜を用いた高効率発光素子が、世界最高の太陽光発電効率を示すことが実証された。本研究は、発光効果による高性能化が遅れている多接合型太陽電池において、その性能向上への知見を構築するという意義がある。集光用太陽電池やLaser power converterなどの多接合太陽電池において、発光結合効果が素子性能へ及ぼす影響を議論する際の基礎となる知見の構築に寄与している。

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公開日: 2022-01-27  

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