シリコン結晶膜の転写とナノ多孔粒子の導入による極薄フレキシブル太陽電池の高効率化

通过转移硅晶体薄膜和引入纳米多孔粒子提高超薄柔性太阳能电池的效率

• 批准号: 22K04879
• 负责人: 佐藤 慶介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04879/
• 关键词: ナノ材料; 太陽電池; フレキシブル; 転写; エネルギー効率

本研究課題では、極薄フレキシブル太陽電池の発電効率と大気環境下での耐久性の向上を図るべく、フレキシブル基板上への極薄シリコン結晶膜の転写技術、シリコンナノ多孔粒子の表面改質技術、多孔部分への導電性ポリマーの浸透度向上技術を確立し、さらに、光電変換層に導入する電子/正孔輸送層と高屈折層を最適化することで、高発電効率ならびに大気環境下での高耐久性を有する極薄フレキシブル太陽電池を創製することである。今年度取り組んだ内容としては、フレキシブル基板上への極薄シリコン結晶膜の転写技術について検討を行った。本研究では、シリコン基板表面にスピンコーターを用いて剥離用テンプレート材料として酸化グラフェン膜を塗布し、その上にスパッタリング装置を用いて極薄シリコン結晶膜を堆積させた。酸化グラフェン膜の塗布に関しては、酸化グラフェン分散溶液を作製し、酸化グラフェンの濃度を可変させてシリコン基板表面への塗布を行った。その結果、0.3wt%の濃度に対してシリコン基板表面に一様に塗布されていることを確認した。また、極薄シリコン結晶膜に関しては、発電層として使用するため、太陽光の反射率を低減でき、高い吸収率を得ることができるナノワイヤ構造に加工する必要がある。そのため、光吸収率とナノワイヤ長の最適化を図ったところ、約800nmの極薄シリコン結晶膜において良好な結果を得ることができた。極薄シリコン結晶膜の転写に関しては、テープによるテンプレート材料からの剥離を行ったところ、極薄シリコン結晶膜の剥離領域が小さく、シリコン基板からの剥離に課題が残った。引き続き、剥離用テンプレート材料の改良を行うことで極薄シリコン結晶膜の剥離領域の拡張を図る必要がある。

The purpose of this study is to improve the durability of the battery in the large environment, the thin film of the film on the substrate, the surface modification technology of porous particles, the immersion of the porous parts, the penetration of the porous parts, the thermal conductivity of the porous parts. In the environment of high-speed and high-speed power supply, there are low-cost, low-temperature, low-temperature, high-temperature, low-temperature, low- This year, the content of the system is very important, and the thin film on the substrate is used to write the technical information. In this study, the surface of the substrate was used to determine the thickness of the film, the surface of the substrate, the surface of the substrate and the surface of the substrate. Acidizing the film, the cloth, the disperse solution, and the surface of the substrate. The result of the test, 0.3wt% temperature, etc. X-ray diffraction, thin film analysis, thermal analysis, low reflectivity, high absorption, low reflectivity, low reflectivity and high absorptivity. The results show that the optical absorption rate is very high, and the optical absorption rate is very high. The results show that the crystal film is in good condition. Thin crystal film, thin film. Lead-in, peel and use the material to improve the thickness of the crystal film.

项目成果

ナノエネルギー研究室

纳米能源实验室

シリコンナノ多孔質粒子/PEDOT:PSS太陽電池の発電効率における細孔の影響

孔隙对硅纳米多孔粒子/PEDOT:PSS太阳能电池发电效率的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 小出希;佐藤慶介
• 通讯作者: 佐藤慶介