成果報告書詳細
管理番号20090000000285
タイトル*平成20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) ポストシリコン超高効率太陽電池の研究開発(ナノハイブリッド太陽電池)
公開日2009/8/25
報告書年度2008 - 2008
委託先名新日本石油株式会社
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー技術開発部 太陽電池グループ
和文要約以下本編抜粋:1. 研究開発の内容及び成果等 1.1 研究開発の内容 革新的太陽光発電技術研究開発(以下、本事業)は、地球温暖化対策としての温室効果ガス削減に寄与するための太陽光発電性能を飛躍的に向上、革新的な太陽光発電技術開発による日本の技術的優位性維持と産業競争力強化を目的とし、2050年までに「変換効率が40%超」かつ「発電コストが汎用電力料金並み(7円/kWh)」の太陽電池を実用化することを目指した研究開発であり、本事業は変換効率40%超を実現する研究開発と、合わせて、その基礎・探索研究段階と位置づけて研究開発を実施する。「ポストシリコン超高効率太陽電池の研究開発」の目標は以下のとおりである。平成22年度中間目標:新概念太陽電池については動作原理を検証する。高度光利用技術についてはデバイスプロセスと組み合わせて量子収率を10%高めることに資する。平成26年度最終目標:新概念太陽電池については変換効率10%ないし15%を達成する。高度光利用技術についてはデバイスプロセスと組み合わせて上記目標に資する。本目標に向かって、東京大学を中心として、新概念、新技術の太陽電池の創出を目指した研究開発を実施するなかで、新日本石油は以下のテーマに取り組む。
英文要約New Energy Technology Development:R&D for Innovative PV System Technologies: Post-silicon solar cells for ultra-high efficiencies (FY2008-FY2010) FY2008 Annual Report Three approaches to use of nanostructures to increase solar cell efficiency is investigated, including i) quantum dot-organic semiconductor composites, ii) cells based on extremely thin absorber (ETA) layers, and iii) plasmonic metal nanoparticle structure. i) Quantum dot-organic semiconductor composites The effect of quantum confinement in colloidally synthesized nanocrystals (quantum dots) allows fine-tuning of the optical and electronic properties through varying particle size. In addition to the formation of miniband structures of quantum dot arrays which is expected to serve as intermediate bands in the bandgap of a host material, multiple exciton generation in quantum dots have great possibility in increasing photocurrent in solar cells, which will be investigated in more detail. ii) Cells based on extremely thin absorber (ETA) layers The cell in this work has 3 components composite: dye, donor and acceptor. The dyes with energy gaps between 1.0 and 1.4 eV, which will be used as thin absorber layers, need to be combined with the donors and acceptors which have appropriate energy levels. The nano-scale phase separation of donor-acceptor composite could be observed using phase-mode AFM. iii) Plasmonic metal nanoparticle structure The large optical extinction of plasmonic nanoparticles near the surface plasmon resonance has potential to enhance the solar light harvesting into solar cells. Au nanoparticle arrays were templated using anodic aluminum oxide membranes with straight nanopores, which enabes great flexibility in nanoparticle array synthesis on thin film solar cells.
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