成果報告書詳細
管理番号20110000000653
タイトル*平成22年度中間年報 新エネルギー技術研究開発 革新的太陽光発電技術研究開発(革新型太陽電池国際研究拠点整備事業)高度秩序構造を有する薄膜多接合太陽電池の研究開発(ナノ結晶シリコン)
公開日2011/8/25
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人九州大学
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1.研究開発の内容及び成果等 「高度秩序構造を有する薄膜多接合太陽電池の研究開発(ナノ結晶シリコン)」では、ナノ結晶シリコン中でバンドギャップの2倍以上の光子エネルギーの光子1個で2個以上の多重励起子を生成できることを利用した太陽電池の開発を目的としている。励起子を高効率に電子と正孔に分離し電流として外部に取り出すために、ミクロPIN接合シリコン材料を作製し、これを用いて多重励起子生成と光電流の取り出しが可能であることを実証する。得られた結果に基づき、多重励起子生成を利用した太陽電池を開発する。
英文要約Title: Exploring multi-junction thin-film solar cells with highly ordered structures (FY2008-2012) FY2010 Annual Report
We have fabricated quantum dot sensitized solar cell using Si nano-particles, and succeeded in carrier extraction from Si nano-particles to outer circuits as a current. TiO2 and Si particle blend layer was coated on FTO glasses by screen printing method. Electrolyte solution was filled between two electrodes, where we use two types of electrolytes; one is iodine solution, and the other is polysulfide solution. Photogenerated electrons are quickly transferred from an excited Si quantum dot into the lower-lying conduction band of a TiO2 film. On the other hand, holes are expected to quickly migrate to the Si film/solution interface. Si quantum dot solar cells show higher current density than that of the cell without Si nano-particles. These results indicate that excitons were separated into electrons and holes and such carriers were extracted to the outer circuit, successfully. It is worth noting that polysulfide-electrolyte cell shows higher current density compared with iodine-electrolyte cell. We have also fabricated new hybrid sensitized solar cells using and ruthenium (Ru) dye and Si nano-particles. Effect of Si nano-particles on device performance was studied as a function of the Si nanoparticles / TiO2 weight ratio. The short circuit current increases with ratio of Si nanoprticles to TiO2, and the power conversion efficiency of the hybrid sensitized solar cells is improved up to 3.0% compared to 2.4% of the cell without Si nano-particles under AM 1.5, 100 mW/cm2 light irradiation.
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