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2012年12月16日 (日)

独自のシリコンナノ構造を用いて効率50%超太陽電池を実現するための構造を理論的に解析

2012年 | 受賞・成果等
東北大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東北大学・流体科学研究所および
原子分子材料科学高等研究機構
・寒川教授グループはこの度、
鉄微粒子含有蛋白質
(リステリアフェリティン)を用いた
自己組織化による金属微粒子テンプレート
技術と中性粒子ビーム加工技術の
組み合わせにより形成する
シリコンナノ円盤アレイ3次元超格子構造
を用いた高効率中間バンド型シリコン
量子ドット太陽電池のバンド構造を理論的
に明らかにしました。
 
 5nm厚のSi/SiCの積層構造を積層して
金属微粒子をマスクとして一括加工する
ことで5nm径シリコンナノ円盤構造を
2nm間隔で周期的に3次元配置し、
その後、SiCで埋め込むというきわめて
簡易な方法によりシリコン量子ドット
超格子構造を実現できます。
 
 この構造をN型およびP型SiC層で挟み込む
ことで最大エネルギー変換効率50%以上の
中間バンド型シリコン量子ドット太陽電池
が実現できることを新たな計算手法を
用いて理論的に明らかにしました。
 
 この結果は、実際に作製可能な
シリコンナノ円盤アレイ3次元超格子構造
により超高効率シリコン量子ドット太陽電池
を実現できる可能性を具体的に示したという
ことで画期的な成果であります。
 
 なお、この研究成果は、12月11日付の
日刊工業新聞で紹介されるとともに、
アメリカ・サンフランシスコで開催
される国際電子デバイス会議(IEDM)
にて発表されました。
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 素晴らしいですね。
 
 理論上はこの投稿で
2011年4月26日
 と言う話でしたが、
 実現の可能性と言う意味では
こちらの発表の方が高いようです。
 
 期待したい。
 
 実現出来ているものとしては、
 この前の投稿の37.7%というのが今の所
最高効率ということかな?

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