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

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

「太陽電池の変換効率75％に

東大とシャープが構造解明」

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？