1～3 件を表示 ／ 全 3 件
遷移金属ダイカルコゲナイドを用いた太陽電池セル
環境調和型の太陽電池として、軽く、透明でフレキシブルな太陽電池が求められている。しかしながらこの3点を同時に満たす技術は、未だ報告されていない。一方で上記を満たす候補として、遷移金属ダイカルコゲナイド(Transition Metal Dichalcogenide:TMD)のような半導体材料を用いた透明太陽電池が挙げられるが、TMDを用いた透明太陽電池は、ある一定の面積で発電量が飽和してしまい、大面積化が難しい、という課題を有していた。本発明はTMDを用いた軽く、透明、フレキシブルな光電変換デバイスに関する技術であり、さらに発明者の工夫により大面積化を可能とした透明太陽電池の提供を可能とする技術である。
安全、低温成膜、不純物を含まない硫化技術を開発(硫黄プラズマ)、同手法でn型SnS薄膜とそれを用いた太陽電池を開発
SnS(硫化スズ)を用いた薄膜太陽電池は以下特徴がある ・ Cd、Teのような有害元素を含まない ・ 安価な元素(Sn及びS)のみで構成される (原料コストはシリコン系の1/7、CdTeの1/2、CIGSの1/14) ・ 2-3μmの厚さで光吸収が可能(シリコン系~500μm) ・ ホモp-n接合で変換効率25.3%が実現できると報告されている しかしながら高効率のホモp-n接合を有するSnS太陽電池を実現する ためには、技術的に作製出来なかったn型のSnS薄膜の実現が必要であった。 本発明は今まで作製出来なかったn型SnS薄膜を硫黄プラズマを用いた 新規硫化技術を用いて世界で初めて実現した。このn型SnS薄膜を用いる ことで今後ホモ接合のSnS太陽電池を実現することが期待される。
環境に優しい窒化物半導体から構成される高効率太陽電池
窒化物半導体InGaAlNは太陽光スペクトル全域をほぼカバーでき、かつ、その構成元素も環境に優しい。窒化物半導体には従来からある半導体とは異なり格子整合する基板が存在しないため、結晶中に多くの欠陥を有する。太陽電池においては、フォトキャリを効率良く引き出す必要がある。この方策として、結晶中に自然発生している分極電界を利用する素子構造を提案している。本構造の実現のためには、結晶の極性（薄膜結晶成長方向に沿った構成原子の配列順）を制御した成長技術、特に窒素（N)極性成長技術が必須である。東北大では、このN極性成長に世界でいち早く成功し、N極性太陽電池を作製している。Ga極性太陽電池と比較して、フォトキャリの引き出し効率が8倍以上大きくなることを実験検証している。
