ひずみを活用した亜酸化銅太陽電池の高性能化

利用应变提高氧化亚铜太阳能电池的性能

• 批准号: 16656037
• 负责人: 祖山 均
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656037/
• 关键词: 亜酸化銅; 光起電力; ひずみ; 曲げ応力; 電極; 銀; 短絡電流; 開放電圧

本研究は,半導体にひずみを付与すると電気的特性が変化することを活用し,半導体の一種である亜酸化銅太陽電池を取り上げ,ひずみの付与による太陽エネルギを電気エネルギへ変換する変換効率を向上させて亜酸化銅太陽電池を高性能化することを目的とする。本年度は初年度の研究を発展させ、ひずみを活用した亜酸化銅太陽電池の高性能化を図った。1.光起電力効果におけるひずみの影響の定量的評価 銅板を高温酸化させて亜酸化銅を銅板上に生成させた試験片を作製し,それを片持ちはりとして荷重-変位を測定し,亜酸化銅の縦弾性係数を求めた。また酸化条件を変化させた亜酸化銅のひずみを,2次元検出器を有するX線回折装置を使用して2D法により,求めた縦弾性係数を用いて亜酸化銅の残留ひずみを評価した。その結果,酸化条件により残留ひずみが異なることを明らかにした。また亜酸化銅太陽電池に曲げ応力や垂直応力を与えることにより,光起電力が向上することを明らかにし,求めた縦弾性係数により,亜酸化銅に負荷した応力をひずみに換算して評価した。2.光起電力効果におけるひずみの影響の電気的特性の評価 銅板から生成した亜酸化銅太陽電池について太陽電池シミュレータにより光起電力を計測しながら,ひずみを付与して,ひずみにより光起電力が向上することを明らかにした。また亜酸化銅太陽電池にひずみを付与しながら亜酸化銅太陽電池の抵抗などを計測した結果,ひずみによる光起電力向上には,亜酸化銅太陽電池のショットキー障壁が変化している可能性を明らかにした。3.ひずみを活用した亜酸化銅太陽電池の高性能化 亜酸化銅を酸化する際の酸化時間や酸素分圧により光起電力が異なることを明らかにし,最適酸化条件を得た。また亜酸化銅太陽電池に曲げ応力を負荷するよりも垂直応力を負荷したほうが亜酸化銅太陽電池を高性能化できることを明らかにした。

This study は, semiconductor に ひ ず み を give す る と electrical characteristics of 気 が variations change す る こ と し を, semiconductor の a で あ る 亜 acidic copper on the solar battery を take り げ, ひ ず み の give に よ る sun エ ネ ル ギ を electric 気 エ ネ ル ギ へ variations in す る variations in working rate を さ upward せ て 亜 acidic copper solar cell を high-performance す る こ と を purpose と す る. In the first half of this year, を research を was carried out させ and ひずみを utilized <s:1> た亜 acidified copper solar cells <s:1> for high performance を figure った. 1. Light up the electricity working fruit に お け る ひ ず み の の quantitative appraisal of 価 copper を high-temperature acidification さ せ て 亜 acidification を copper copper に generated さ せ た し, the test piece を cropping そ れ を piece hold ち は り と し て load - - a を し, 亜 acidic copper の 縦 弾 sex coefficient め を o た. を ま た acidification condition - the さ せ た 亜 acidic copper の ひ ず み を, 2 dimensional 検 extractor を have す る with X-ray inflexion device を し て method of 2 d に よ り, o め た 縦 弾 を sex coefficient with い て 亜 acidic copper の residual ひ ず み を review 価 し た. Youdaoplaceholder0 そ as a result, acidification conditions によ <s:1> residual ひずみが different なる に とを light ら に に た た. ま た 亜 acidic copper solar cell に qu げ 応 や 応 vertical forces を and え る こ と に よ り, light electricity が upward す る こ と を Ming ら か に し, o め た 縦 弾 sex coefficient に よ り, 亜 acidic copper に load し た 応 force を ひ ず み に conversion し て review 価 し た. 2. Light up the electric working fruit に お け る ひ ず み の の electrical characteristics of 気 の appraisal of 価 copper か ら generated し た 亜 acidic copper solar cell に つ い て solar cell シ ミ ュ レ ー タ に よ り light up power を measuring し な が ら, ひ ず み を give し て, ひ ず み に よ り light up power が upward す る こ と を Ming ら か に し た. ま た 亜 acidic copper solar cell に ひ ず み を give し な が ら 亜 acidic copper solar cell の resistance な ど を measuring し た results, ひ ず み に よ る light up power up に は, 亜 acidic copper solar cell の シ ョ ッ ト キ ー barrier が variations change し て い る possibility を Ming ら か に し た. 3. ひ ず み を use し た 亜 acidic copper solar cell の high-performance copper を 亜 acidification acidification す る interstate の や acid acidification time element points 圧 に よ り light up power が different な る こ と を Ming ら か に し, the optimum conditions of acidification を た. ま た 亜 acidic copper solar cell に qu げ を 応 force load す る よ り を も 応 vertical force load し た ほ う が 亜 acidic copper solar cell を high-performance で き る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

曲げ応力負荷による亜酸化銅太陽電池の電気的特性

弯曲应力加载下氧化亚铜太阳能电池的电特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本材料学会第54期学術講演会講演論文集
• 作者: 祖山 均;土永 誠
• 通讯作者: 土永 誠

2次元検出器を用いた亜酸化銅の残留応力の計測

使用二维探测器测量氧化亚铜中的残余应力

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本材料学会第55期学術講演会講演論文集 (採録決定)
• 作者: 祖山 均;土永 誠;山田 尚
• 通讯作者: 山田 尚