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多接合型Cu(In,Ga)Se2太陽電池におけるトップセルに用いる透明導電膜の検討

多接合型太陽電池の高効率化に向けて最も大きな課題はトップセル(superstrate型太陽電池)の変換効率が低いことです。 トップセルにsuperstrate型CIGS太陽電池を用いる場合、光吸収層を約500oC〜600oCで成膜するため、 光吸収層とバッファ層の相互拡散による混晶化や、バッファ層と透明導電膜に高い耐熱性がないこと、 また、伝導帯オフセットが不整合であることが変換効率の低い原因だと考えられています。 本研究室では多接合型太陽電池のトップセルの高効率化に向けて、 トップセルに用いるsuperstrate構造のCIGS太陽電池における透明導電膜に注目しました。 そこで、可視光領域において高い透過率を持ち、高い導電性を持つTi1-xNbxO2 (TNO)を 用いることが有効であると考えました。 また、高い導電性を持つのはアナターゼ型TNOのみであり、化学的耐熱性かつ物理的耐熱性にも優れているため、 CIGS膜の成膜時約(500oC〜600oC)に生じうる接合界面の混合を防ぐことや 安定した導電性を保つことが期待されています。


   
多接合型太陽電池の構造

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