元素戦略を考慮した室内環境改善機能を持つフレキシブル透明太陽電池の創製

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19872
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分64:環境保全対策およびその関連分野
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 田中 久仁彦 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (30334692)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2020-03-31
• キーワード: 透明太陽電池 / 透明p型半導体 / 銅ハライド

研究成果の概要

n型半導体ZnOナノロッド/p型半導体CuBr_(1-x)I_x(=CuBrI, x=0.5)構造の透明太陽電池の作製を試みた．ZnOナノロッドは水熱合成法で，CuBrIはCuBr, CuIを2メトキシエタノールとモノエタノールアミンに溶解させた溶液をZnOナノロッドに塗布することで作製した．約25mm四方で作製した際は部分的に短絡していたため発電しなかったが，5mm四方に切断し短絡個所をなくした結果，紫外光照射により電流が発生した．さらにZnOとCuBrI間にZn_(1-x)Mg_xO界面層を挿入した結果，発電電流密度が未挿入の場合に比べて10倍に増加した．

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

透明n型半導体と違い透明p型半導体はまだ研究開発段階であり，実用に資するものがほとんどない．本研究の対象としているCuBr_(1-x)I_x(=CuBrI)は汎用金属であるCuと日本での産出量が多いBrとIからなるため元素戦略的に大変優れた材料である．また，わずかではあるもののCuBrIを光吸収層とする太陽電池で発電を確認しており，透明p型半導体CuBrIの有用性を示すことができた．さらに，発電効率は非常に低いものの透明太陽電池の作製には成功しており，未利用エネルギーの利用，設置場所選択の増加等エネルギー問題解決への糸口となったといえる．