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Development of Novel Silicon Nanowire Array Solar Cells

新型硅纳米线阵列太阳能电池的开发

基本信息

批准号：
24656203
负责人：
YAMADA Akira
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656203/
关键词：
太陽電池シリコンナノワイヤー量子効果

项目摘要

Silicon nanowires (Si NWs) with a diameter of 30 nm were fabricated by Metal-Assisted Chemical Etching with Silica nanoparticles (MACES) on crystalline silicon substrates. The optical measurements revealed the diameter of Si NWs was about 30nm and the diamond structure was maintained after the NW fabrication process. For the passivation of Si NWs, we have developed an atomic layer deposition (ALD) technique of aluminum oxide (Al2O3), and it was found that the effective minority carrier lifetime of Si NW arrays was drastically improved up to 100usec after annealing. Finally, we fabricated Si NW solar cells with a length of 7um on Si substrates. In the case of the solar cell without an Al2O3 layer, the efficiency was about 0.06%. However the efficiency of 1.2% (Voc: 0.40V, Jsc: 10mA/cm2, FF: 0.29) was successfully achieved by applying an Al2O3 layer, showing the importance of the Al2O3 passivation layer.

通过二氧化硅纳米颗粒金属辅助化学蚀刻 (MCES) 在晶体硅基底上制备直径为 30 nm 的硅纳米线 (Si NW)。光学测量显示Si纳米线的直径约为30nm，并且在纳米线制造过程后仍保持金刚石结构。针对Si纳米线的钝化，我们开发了氧化铝（Al2O3）原子层沉积（ALD）技术，结果发现，退火后Si纳米线阵列的有效少数载流子寿命大幅提高至100us。最后，我们在硅衬底上制作了长度为7um的硅纳米线太阳能电池。在没有Al2O3层的太阳能电池的情况下，效率约为0.06%。然而，通过应用Al2O3层成功实现了1.2%的效率（Voc：0.40V，Jsc：10mA/cm2，FF：0.29），显示了Al2O3钝化层的重要性。

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

シリコンナノワイヤ太陽電池応用に向けた表面パッシベーション材料の探索

寻找用于硅纳米线太阳能电池应用的表面钝化材料

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
山田康晴;加藤慎也;黒川康良;山田明,太田最実;丹羽勇介;廣田正樹
通讯作者：
廣田正樹

シリコンナノワイヤアレイへのパッシベーション膜の作製と評価

硅纳米线阵列钝化膜的制备与评价

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
加藤慎也;渡邊裕也;黒川康良;山田明,太田最実;丹羽勇介;廣田正樹
通讯作者：
廣田正樹

Numerical Approach to the Investigation of Performance of Silicon Nanowire Solar Cells Embedded in a SiO2 Matrix

DOI：
10.1143/jjap.51.11pe12
发表时间：
2012-11-01
期刊：
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
影响因子：
1.5
作者：
Kurokawa, Yasuyoshi;Kato, Shinya;Hirota, Masaki
通讯作者：
Hirota, Masaki

Evaluation of effective silicon nanowire arrays

有效硅纳米线阵列的评估

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Yamada;Y. Kurokawa;S. Kato;A. Yamada
通讯作者：
A. Yamada

Effect of the Quantum Size Effect on the Performance of Solar Cells with a Silicon Nanowire Array Embedded in SiO2

量子尺寸效应对嵌入 SiO2 的硅纳米线阵列太阳能电池性能的影响

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
Mater. Res. Soc. Symp. Proc.
影响因子：
0
作者：
Y . Kurokawa;S. Kato;Y. Watanabe;A. Yamada;M. Konagai;Y. Ohta;Y. Niwa;Hirota
通讯作者：
Hirota

DOI：
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作者：
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YAMADA Akira其他文献

Randomized phase II trials of personalized peptide vaccination in advanced cancers

晚期癌症个性化肽疫苗接种的随机 II 期试验

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
ITO Kyogo;YUTANI Shigeru;SHICHIJO Sigeki;NOGUCHI Masanori;SASADA Tetsuro;YAMADA Akira;UEMURA Hirotsugu
通讯作者：
UEMURA Hirotsugu

Quantitative Evaluation of Liver Function with Gd-EOB-DTPA-enhanced MR Imaging

Gd-EOB-DTPA 增强 MR 成像对肝功能的定量评估

DOI：
10.2463/jjmrm.2019-1692
发表时间：
2019
期刊：
Japanese Journal of Magnetic Resonance in Medicine
影响因子：
0
作者：
Sayaka Misaki;Satoshi Murata;Miyuki Shimoji;Takayasu Iwai;Andreas Michael Sihombing;Ken Aoki;Yutaka Takahashi;Yoshiyuki Watanabe;北野瑞稀;YAMADA Akira
通讯作者：
YAMADA Akira