权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

キャリヤ閉じ込め効果を用いた新構造超薄型高効率太陽電池の開発

利用载流子限域效应开发新型超薄高效太阳能电池

基本信息

批准号：
01603522
负责人：
松波弘之
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01603522/
关键词：
高効率太陽電池ヘテロ接合電位井戸薄膜太陽電池

项目摘要

本研究は、異なった禁制帯幅を持つ異種半導体のヘテロ接合を用いて、光により励起生成されたキャリヤを閉じ込めて高効率で電流を取り出せる新構造太陽電池を設計・製作することを目的としている。本年度は、セル構造の最適化ならびにセル製作プロセスの開発を行い、高効率セルヲ試作した。1.光電変換効率の理論的検討ヘテロ接合による電位障壁のため、光生成キャリヤはシリコン内に閉じ込められ、表面結合による損失が提言される。基板薄膜化によるバルク内再結合の炉減少の効果がさらに付加される。表面テクスチャ-構造ならびに裏面反射鏡による光の閉じ込め効果を考慮した理論的計算結果によると、変換効率は基板厚減少とともに増加し、厚さ約40μmで最大24%を超える値が得られることが分かった。2.新構造太陽電池の試作超薄基板を形成するための無損傷エッチング工程を開発し、薄膜化による新構造太陽電池動作特性の改善を実験的に検証した。低損傷プロセスとして有望である光CVD法を用いて、広禁制帯幅半導体非晶質SiN膜をSi上に低温で堆積し、広/狭禁制帯幅半導体ヘテロ接合による電位井戸を形成した。試作素子においては広い波長領域にわたって一様な内部量子効率が得られ、表面再結合速度が低減されていることが確認でき、光生成キャリヤSi内に効果的に閉じ込められていることが分かった。基板厚を薄膜化した試作素子において、光照射短絡電流密度は基板厚減少とともに一様に増加し、最小50μmでは、通常の厚さの場合の約2倍の値が達成でき、理論計算を裏付ける結果が得られた。以上の成果により当初の目的は達成できたと考えられる。今後電荷分離用pn接合や電流収集電極形成プロセスの最適化により高効率太陽電池を早急に実現したい。

This study aims to design and fabricate a new structure solar cell for the purpose of maintaining the junction of dissimilar semiconductors with different widths and light excitation generation. This year, the optimization of the structure of the company and the development of the company's products have been carried out with high efficiency. 1. A theoretical model of photoelectric conversion efficiency is proposed for potential barrier, photogeneration, and surface binding losses. The effect of the reduction of the internal recombination of the substrate thin film is to increase the thickness of the substrate. The thickness of the substrate is about 40μm, and the maximum thickness is 24%. 2. Development and improvement of operation characteristics of solar cells with new structure by means of damage-free engineering for the formation of trial ultra-thin substrates of solar cells Low damage, low temperature, low The internal quantum efficiency of the sample is obtained by decreasing the surface recombination speed, and the internal quantum efficiency of the sample is confirmed by decreasing the surface recombination speed. The thickness of the substrate is reduced by a factor of two, and the current density increases with the decrease of the thickness of the substrate. The minimum thickness of the substrate is 50μm, and the current density is about twice that of the normal thickness. The theoretical calculation results are obtained. The above results were achieved in the first place. In the future, pn junction and current collector formation for charge separation will be optimized to achieve early realization of high efficiency solar cells.