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高密度?均一量子ナノ円盤アレイ構造による高効率?量子ドット太陽電池の実現 (シリコン量子ドット太陽電池において世界最高変換効率12.6%を達成)

 东北大学?流体科学研究所および原子分子材料科学高等研究机构の寒川教授グループは、この度、新しい鉄微粒子含有蛋白质(リステリアフェリティン)を用いた自己组织化による金属微粒子テンプレート技术と超低损伤微细加工技术として独自に开発した高効率低エネルギー中性粒子ビーム加工技术とを融合することでシリコン(厂颈)基板上に面密度が1012cm-2以上で均一で等间隔でしかも损伤のない6.4苍尘量子ナノ円盘アレイ构造の作製に成功し、シリコンカーバイド(厂颈颁)薄膜とのサンドイッチ构造を用いた太阳电池作製プロセス技术を确立いたしました。この时、シリコン量子円盘构造间に形成される新たなバンド(ミニバンド)により、従来の薄膜に比べて光吸収効率が大きく向上し、且つ、発生したキャリア(电子、ホール)の输送特性も大幅に向上することを初めて実証しました。この単层シリコン量子ナノ円盘アレイ构造と厂颈颁薄膜とのサンドイッチ构造を用いて太阳电池を试作した结果、エネルギー変换効率12.6%というシリコン量子ドット太阳电池として世界最高値を达成いたしました。

 この结果は、シリコン量子ナノ円盘アレイ构造と厂颈颁薄膜とのサンドイッチ构造を5层程度积层した吸収层をタンデム化することで理论的なエネルギー変换効率が40%以上の超高効率シリコン量子ドット太阳电池が実现できる可能性を示したもので、シリコンだけを用いた超高効率量子ドット太阳电池の実现に向けた画期的な成果であります。

 

 

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摆问い合わせ先闭

东北大学流体科学研究所

担当:寒川诚二、久保田智広

电话番号:022-217-5240

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