格子整合系複合材料を用いたシリコン太陽電池の極限高効率化

使用晶格匹配复合材料的硅太阳能电池具有极高的效率

• 批准号: 03203237
• 负责人: 冬木 隆
• 金额: $ 2.43万
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03203237/
• 关键词: 太陽電池; シリコン; 広禁制帯幅半導体; 格子整合

1.最適素子構造の設計GaAs系材料を用いた場合の最適素子構造の設計で、30%を超える変換効率が達成できることが理論的に明らかになった。あらたに、III族元素の組成比を変えることにより禁制帯幅が制御でき結晶成長が容易なInGaP系半導体を用いた場合のシミュレ-ションを行った。GaAsPに比べてInGaPは、最適禁制帯幅(約1.75eV)を持つときの吸収端付近での吸収係数が大きいため光吸収層厚を薄く出来ることが分かった。そのため、開放端電圧が上昇し最大34.2%の効率が期待できる。また、拡散長が約1/4に減少したとしても効率は約33%までにしか低下せず、上層太陽電池用材料としてInGaP系が適していることが判明した。2.GaP系半導体のヘテロエピタキシャル成長有機金属化学的気相成長装置を用いて、Si上にGaPのヘテロエピタキシャル成長を試みた。Pの原料としてタ-シャリブチルホスフィンを用い、低V/III比、低基板温度でGaPのヘテロエピタキシ-を実現した。Siとの界面に極薄AI層を挿入する事により3次元成長を抑制でき一様な成長層を得ることが出来る。今後InとGaの比を任意に変化することにより禁制帯幅の精密制御を目指す。

1. The most mechanical design of GaAs materials, 30% of which is the most accurate in the design of materials, and 30% of it is used in the design of materials and materials. The composition of InGaP and group III elements is much higher than that of other elements. It is easy to control the growth of the crystal growth of the system. The value of GaAsP is higher than that of the InGaP, the most prohibited amplitude (about 1.75eV), and the absorption end is close to the absorption end. A maximum of 34.2% of customers are expected to receive electricity at the end of the phone and on the phone. The rate of low temperature is about 33%, and that of the materials used in the pool is higher than that of the InGaP system. 2.GaP is a phase growth device for the growth of organic metal chemistry, which is used for the growth of semi-metallic materials, and is used for the growth of GaP devices on the Si. Low V/III ratio, low substrate temperature, low substrate temperature. In the Si interface, there is a lot of information about the three-dimensional growth of the AI system, which inhibits the growth of a long-term economy. In the future, In Ga will be more sensitive to the prohibition of precision control.

项目成果

小松 雄爾: "広禁制帯幅半導体との複合によるシリコン太陽電池の超高効率化の検討" 第2回高効率太陽電池ワ-クショップ予稿集. 41-44 (1991)

Yuji Komatsu：“通过将硅太阳能电池与宽带隙半导体相结合来研究超高效率”第二届高效太阳能电池研讨会论文集 41-44 (1991)。

Hiroyuki Matsunami: "Technology Trends of Photovoltaics" Technical Digest of the 6th International Photovoltaic Science and Engineering Conference. 11-18 (1992)

松波博之：第六届国际光伏科学与工程大会《光伏技术趋势》技术文摘。