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2021 年度 研究成果報告書

IoT機器デバイス応用を目指した高電圧両面受光5接合シリコン薄膜太陽電池

研究課題

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研究課題/領域番号 19H00773
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関東京都市大学

研究代表者

小長井 誠  東京都市大学, 付置研究所, 教授 (40111653)

研究分担者 石川 亮佑  東京都市大学, 付置研究所, 准教授 (50637064)
齊藤 公彦  福島大学, 共生システム理工学類, 特任教授 (70704203)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード太陽電池 / アモルファスシリコン / 多接合太陽電池 / 両面受光 / IoT機器用電源
研究成果の概要

IoTデバイス向けの独立電源として、低照度でも動作可能な両面受光・多接合アモルファスSi太陽電池を開発した。プラズマCVD法によるi層膜厚やバンドギャップの最適化、ドープ層への微結晶相の導入、種々の漏れ電流の抑制技術開発などにより、6接合太陽電池で、1000 lxの照射下で4.56V、100 lxという超低照度下でも3.91Vの開放電圧を得た。また、ガラス基板に加えて、ポリイミドフィルム上へのフレキシブル多接合太陽電池の作製に成功した。

自由記述の分野

太陽電池と太陽光発電

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、センサ等のIoT機器用独立電源としての高電圧太陽電池を開発した。太陽電池を用いる場合の課題は、動作電圧を高めるための配線技術である。従来技術では、動作電圧を高めるためレーザ加工を用いた集積化技術が広く用いられてきた。一方、本研究では、レーザ加工を用いなくても、多接合太陽電池構造を用いれば、センサを十分駆動可能な高電圧が得られることを実証した。またガラス基板に加えて、フレキシブルなフィルム上への形成に成功した。フレキシブル多接合アモルファスシリコン太陽電池を用いれば、mmサイズの小さなものから、数mサイズのものまで、用途に応じて大きなフィルムから切り出すことが可能である。

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公開日: 2023-01-30  

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