研究概要 -Research objective-


太陽電池は最も有力な再生可能エネルギー源であり、持続可能な未来社会を実現するために欠かせない技術です。主に太陽電池に使われている結晶シリコンだけでは電力変換できる光波長が限られており、波長のより長い領域に感度を持つシリコンゲルマニウム合金、逆により短い波長に感度を持つ有機無機材料融合型ペロブスカイトによる太陽電池を効果的に組み合わせた積層型太陽電池を実現することで、太陽光の波長成分を有効的に活用でき、高いエネルギー変換効率を得ることが可能となります。
研究室では、これらの太陽電池を構成する各種材料の形成技術や評価技術を追求することで、高性能な太陽電池の実現を目指しています。シリコンゲルマニウムの新しい形成技術として固相成長技術、また、ペロブスカイト太陽電池に用いる高機能な電子輸送層、正孔輸送層の研究開発を反応性スパッター法、スプレイ法、スピンコート法による進めています。
反応性スパッター法では、プラズマ中のイオンや活性種が材料特性に大きく影響するため、プラズマ電位や電子密度等の制御法や評価法の検討を行っています。
 
Photovoltaic is one of the most important technologies for the sustainable society in the future. We mainly investigate silicon-germanium (SiGe) alloy for thin film solar cells with infrared sensitivity and perovskite organic-inorganic hybrid solar cells. Proper combination of these solar cells realizes high efficiency multi-junction solar cells with more efficient utilization of sunlight.
By pursuing the fabrication and evaluation techniques of each material for the multi-junction structure, we try to produce high-performance solar cells. Solid-phase crystallization is studied as a new preparation method for SiGe alloy. We also investigate electron and hole transport layers for perovskite solar cells by using reactive sputtering, spray and spin-coating methods.
In the reactive sputtering, ions and radicals in the plasma have important roles to determine the material quality. We develop the control and evaluation methods of the plasma potential and electron density in the plasma.



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