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2022 年度 実績報告書

擬単結晶化合物発電層の創製および高靭性を有す太陽電池設計と曲げ特性の理解

研究課題

研究課題/領域番号 22H01531
配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

西村 昂人  東京工業大学, 工学院, 助教 (80822840)

研究分担者 山田 明  東京工業大学, 工学院, 教授 (40220363)
峯元 高志  立命館大学, 理工学部, 教授 (80373091)
久野 恭平  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (30822845)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
キーワード格子歪 / エピタキシャル成長 / 両面受光太陽電池 / 剥離技術 / ヤング率
研究実績の概要

本年度は,平坦性を有するCu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo積層構造を実現するための要素技術の開発に取り組んだ.
単結晶サファイア基板を用いることにより,従来のガラス基板上で形成されたMo薄膜より高い平坦性を有したMo薄膜が得られることを見出した.さらに,このMo薄膜上に,分子線エピタキシー装置を用いた多元同時蒸着法によりCu(In,Ga)Se2を形成することで,MoとCu(In,Ga)Se2との構造界面においてMoSe2層状物質が自然形成されることが明らかとなった.これは,Cu(In,Ga)Se2の成長過程において,Mo金属表面でセレン化反応が進行したことを示すものである.
以上の検討を通じて,従来より高い平坦性を有したCu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo積層構造を実現することができた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

高い平坦性を有するCu(In,Ga)Se2/MoSe2/Mo積層構造を実現しており,計画通りに研究を遂行しているため.

今後の研究の推進方策

面外方向に未結合手を伴わないMoSe2層状物質上で形成されたCu(In,Ga)Se2結晶の膜中応力と格子歪について議論し,Cu(In,Ga)Se2膜の高品質化を目指す.また,高平坦性および均一性を有した積層構造を用いることにより,素子剥離法の高い再現率と更なる性能保持率の向上を期待する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] P‐Type Nb‐Doped MoS2 Layer for Solar Cell Application2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Takahito、Nakaji Kento、Chantana Jakapan、Mavlonov Abdurashid、Kawano Yu、Negami Takayuki、Minemoto Takashi
    • 雑誌名

      physica status solidi (RRL) - Rapid Research Letters

      巻: 17 ページ: 2200236~2200236

    • DOI

      10.1002/pssr.202200236

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遷移金属ダイカルコゲナイド層の導電性制御と太陽電池への応用2022

    • 著者名/発表者名
      西村昂人,中路健斗,Chantana Jakapan,根上卓之,峯元高志
    • 学会等名
      第19回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
  • [学会発表] Application of Transition Metal Dichalcogenides for Chalcopyrite Solar Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Takahito Nishimura
    • 学会等名
      242nd ECS Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimum Back Junction utilizing P-Type MoSe2:Nb Layer for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Takahito Nishimura and Akira Yamada
    • 学会等名
      33rd International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-33)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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