セラミック微粒子分散構造による非晶質シリコン太陽電池の高効率化

利用陶瓷细颗粒分散结构提高非晶硅太阳能电池的效率

• 批准号: 18760234
• 负责人: 毎田 修
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760234/
• 关键词: 太陽電池; アモルファスシリコン; プラズマCVD; 光散乱

本年度は高光閉じ込め構造の最適化を目指して、光錯乱特性の解析および高光閉じ込め構造を有するアモルファスシリコンシングルセル(基盤(Glass)/透明導電膜(SnO_2)/p a-Si/i a-Si/n μc-Si/裏面電極)の電気的特性評価による高効率化の検討を行った。本年度高い光閉じ込め効果が期待される長波長光(半導体レーザ:波長650nm)を用いた光散乱特性評価系を構築し、Al_2O_3微粒子の平均粒径およびa-Si:H膜上での分散状態に対する光錯乱特性の解析を行い、光閉じ込め構造設計光学的最適化を図った。また、昨年度の研究を通して明らかになったセル直列抵抗の増大、裏面電極剥離の問題を解決すべく、光閉じ込め構造の検討を行った。その結果、セル直列抵抗の低減を目指して導電性微粒子(ZnO:Al等)を用いた光閉じ込め構造の検討を行ったが、Al_2O_3微粒子を超える顕著な効果は得られなかった。一方、裏面電極剥離に対してはAl_2O_3微粒子のn層中への分散を行うことで大幅に低減できること、また、セル直列抵抗増大に対しても一定の効果を得られることを見出した。さらに上記光錯乱特性評価の結果得られた知見をあわせて光閉じ込め構造の最適化を図った結果、短絡光電流密度の増加(12.8%)にともなう高効率化(変換効率13.9%増加)という昨年度の結果を上回るアモルファスシリコン太陽電池の高効率化に成功した。また、本研究で得られた知見をまとめ、専門図書に執筆(分筆)を行った。

This year, we conducted research on optimization of high-resolution structure, analysis of optical disturbance characteristics and high-resolution structure, and evaluation of electrical characteristics of substrate (Glass)/transparent conductive film (SnO_2)/p-Si/ia-Si/n-μc-Si/back electrode). This year's high-resolution optical barrier effect is expected to be long-wavelength light (semiconductor wavelength: 650nm). The optical scattering characteristics of Al_2O_3 particles are analyzed and optimized. In the past year, the research has been carried out to solve the problem of increasing the resistance of the column and the separation of the inner electrode. As a result, the conductive particles (ZnO:Al, etc.) are used in the optical structure of the structure, and the Al_2O_3 particles are used in the optical structure of the structure. The dispersion of Al_2O_3 particles in the n-layer is greatly reduced, and the resistance of Al_2O_3 particles in the n-layer is increased. In addition, the results of the evaluation of optical disturbance characteristics were recorded. The results of optimization of optical structure, the increase of short-circuit photocurrent density (12.8%), the increase of conversion efficiency (13.9%), and the success of high efficiency of solar cells were recorded. This study is based on the knowledge of the author and the author of the book.

项目成果

Al_2O_3微粒子を用いた光閉じ込め構造を有するa-Si太陽電池の作製

Al_2O_3微粒光约束结构非晶硅太阳电池的制作

• 发表时间: 2007
• 期刊: J. Vac. Soc. Jpn. 50
• 作者: H. Matsui;H. Tabata;毎田 修
• 通讯作者: 毎田 修

太陽光利用最前線

太阳能利用第一线

• 作者: H. Matsui;H. Tabata;毎田 修;Osamu MAIDA;Kentaro IMAMURA;毎田 修;毎田 修;毎田 修
• 通讯作者: 毎田 修

Low temperature formation of SiO2∕Si structure by nitric acid vapor

• DOI: 10.1063/1.2395601
• 发表时间: 2006-12
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: K. Imamura;O. Maida;K. Hattori;Masao Takahashi;H. Kobayashi

高光閉じ込め構造を有するアモルファスシリコン太陽電池の特性評価

高限光结构非晶硅太阳能电池特性评估

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Matsui;H. Tabata;毎田 修;Osamu MAIDA;Kentaro IMAMURA;毎田 修;毎田 修
• 通讯作者: 毎田 修

Interface states for HfO2/Si structure observed by x-ray photoelectron spectroscopy measurements under bias

• DOI: 10.1063/1.2354436
• 发表时间: 2006-09
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: O. Maida;K. Fukayama;Masao Takahashi;H. Kobayashi;Young-Bae Kim;Hyun-Chul Kim;D. Choi