InN/GaN超格子擬似混晶を用いた太陽電池の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760233
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 河原塚 篤 早稲田大学, 高等研究所, 准教授 (40329082)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: InN / 分子線エピタキシー / 太陽電池 / 窒化物半導体 / 超格子

研究概要

本研究では半導体太陽電池の高効率化に関する研究を行った。太陽電池の光吸収層として、ナノメートルスケールで制御された半導体ヘテロ構造(超格子)を用いることにより太陽光を有効に吸収し、太陽電池の効率向上を試みた。超格子活性層の有効性を検証するため、AlAs/GaAsを用いたプロトタイプの理論的、実験的研究を行った。またInN/GaN超格子擬似混晶の実現に向けた要素技術として、分子線エピタキシー法を用いたInN結晶成長の研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Excitonic absorption on AlGaAs/GaAs superlattice solar cells (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Nishinaga, A. Kawaharazuka, K. Onomitsu, K. H. Ploog, and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: Physica Status solidi C 9 ページ: 330-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successful growth of Cu_2Se-free CuGaSe_2 by Migration-Enhanced Epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita, T. Sato, T. Kitada, A. Kawaharazuka, and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: J. Vacum. Sci. Tech. B 巻: 30 ページ: 02B126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of CuGaSe_2 Layers on Closely Lattice-Matched GaAs Substrates by Migration-Enhanced Epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita, A. Kawaharazuka, J. Nishinaga, K. H. Ploog, and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 125502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of excitons on the absorption in the solar-cell with AlGaAs/GaAs superlattice grown by molecular beam epitaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kawaharazuka, K. Onomitsu, J. Nishinaga, and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 323 ページ: 504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of excitons in AlGaAs / GaAs superlattice solar cells (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Nishinaga, A. Kawaharazuka, K. Onomitsu, K. H. Ploog, and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 052302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of surface Ga accumulation on the growth of GaN by molecular beam epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kawaharazuka, T. Yoshizaki, T. Hiratsuka, and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi C 巻: 7 ページ: 342
  • 査読あり
• [学会発表] Absorption efficiency of CuGaSe_2/CuInSe_2 superlattice (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kawaharazuka, M. Fujita, and Y. Horikoshi
  • 学会等名: WeA-1-4, The 17th international conference on molecular beam epitaxy Nara
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] Characteristics of CuGaSe_2 layers grown on GaAs substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Fujita, A. Kawaharazuka, and Y. Horikoshi
  • 学会等名: ThP-28, The 17th international conference on molecular beam epitaxy Nara
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20120923-28
• [学会発表] GaAs/AlAs Superlattice Solar-Cell with X-Electron Conduction (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kawaharazuka, K. Onomitsu, and Y. Horikoshi
  • 学会等名: Tu-3A.5, 39th International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: Santa Barbara, CA, USA
  • 年月日: 20120827-30
• [学会発表] 「超格子エキシトン太陽電池」日本結晶成長学会ナノ構造・エピタキシャル成長分科会シンポジウム (2012)
  • 著者名/発表者名: 河原塚篤
  • 学会等名: 「高効率ナノエピタキシャル太陽電池の最先端」、日本結晶成長学会ナノ構造・エピタキシャル成長分科会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 20120426-27
• [学会発表] Excitonic Effect on the Semiconductor Solar-Cells with AlGaAs/GaAs Superlattices (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kawaharazuka, J. Nishinaga, and Y. Horikoshi
  • 学会等名: 21^<st> International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-21)
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20111128-1202
• [学会発表] Effect of excitons on the absorption in solar-cell with AlGaAs/GaAs superlattice grown by molecular beam epitaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Kawaharazuka, K. Onomitsu, J. Nishinaga, and Y. Horikoshi
  • 学会等名: 16^<th> International Conference on Molecular Beam Epitaxy
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20100822-27
• [図書] 高効率太陽電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河原塚 篤 他
  • 総ページ数: 98-105
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [産業財産権] CGS/CIS超格子太陽電池 (2013)
  • 発明者名: 小野満恒二、山口浩司、河原塚篤、藤田実樹、西永滋郎、堀越佳治
  • 権利者名: 日本電信電話(株), (学)早稲田大学
  • 産業財産権番号: 特願2013-061464
  • 出願年月日: 2013-03-25
• [産業財産権] 太陽電池 (2013)
  • 発明者名: 小野満恒二、山口浩司、河原塚篤、藤田実樹、西永滋郎、堀越佳治
  • 権利者名: 日本電信電話(株), (学)早稲田大学
  • 産業財産権番号: 特願2013-0546394
  • 出願年月日: 2013-03-18
• [産業財産権] 太陽電池 (2012)
  • 発明者名: 堀越佳治、河原塚篤、小野満恒二、山口浩司
  • 権利者名: 日本電信電話(株), (学)早稲田大学
  • 産業財産権番号: 特願2012-166626
  • 出願年月日: 2012-07-27