東工大硅量子點(diǎn)太陽能電池取得新進(jìn)展

日期：2010-06-27　　有1066人瀏覽

東京工業(yè)大學(xué)教授小長井誠研究小組，大幅提高了利用硅量子點(diǎn)的太陽能電池的開放電壓（Voc）及I-V特性形狀因子（FF）數(shù)值。2010年3月10日，該消息是在應(yīng)用物理學(xué)會舉行的2010年春季應(yīng)用物理學(xué)會學(xué)術(shù)演講會的會前新聞發(fā)布會上宣布的。

　　量子點(diǎn)是指粒徑為10nm左右的半導(dǎo)體顆粒。僅有這種顆粒所在位置會出現(xiàn)像井眼一樣的帶隙。因可通過改變粒徑控制帶隙的大小，因此易于形成多接合型太陽能電池單元。

　　小長井研究小組一直在研究排列使用硅的量子點(diǎn)形成太陽能電池的元件。之所以采用硅是因?yàn)槠渖瞄L使用等離子CVD量產(chǎn)的制造方法。但此前并未獲得預(yù)期的發(fā)電特性。

　　此次，小長井研究小組的產(chǎn)官學(xué)合作研究員黑川康良宣布，通過向位于硅量子點(diǎn)周圍的非晶SiC層添加氧，以防止SiC的結(jié)晶化等，元件的Voc和FF值分別達(dá)到了518mV和0.51。據(jù)稱，此前的硅量子點(diǎn)太陽能電池，澳大利亞新南威爾士大學(xué)（New South Wales University）教授M. Green小組發(fā)布的Voc＝492mV為ZUI高值。“我們的目標(biāo)是達(dá)到700～1000mV”（黑川）。

　　FF值較之前小長井研究小組的0.25有大幅提高，如果不考慮短路電流Isc僅為0.338mA/cm2這一點(diǎn)，I-V曲線呈現(xiàn)的特性與太陽能電池的特性接近。“Isc較小估計(jì)是因?yàn)殡娏髀┑搅巳〈该麟姌O的n型結(jié)晶硅層上”（黑川）。

　　詳細(xì)內(nèi)容將在第57屆應(yīng)用物理學(xué)相關(guān)聯(lián)合演講會（東海大學(xué)湘南校區(qū)，2010年3月17～20日）上介紹（演講序號：18a-B-11）。（記者：野澤哲生）

量子點(diǎn)的概要及目標(biāo)太陽能電池

單元構(gòu)造

I-V曲線的改進(jìn)

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