シリサイド半導体を用いた新規太陽電池の創製

No Image

 太陽電池による光エネルギーの利用は、再生可能エネルギーの最も効果的な利用方法の一つです。できるだけ高効率な太陽電池を可能な限り広範囲に設置することができれば、そのポテンシャルを最大限に有効利用することができます。しかし、現在普及している太陽電池は、発電効率やコスト、構成材料の資源、耐久性など何らかの課題を抱えています。私は、バリウムシリサイド(BaSi2)半導体という新しい材料を用いて、これらの問題を包括的に解決し、太陽電池を社会の基盤電源に押し上げることを目指しています。

 太陽電池の性能を決める最も重要な要素の一つは、構成する材料(物質)です。現在、最もよく使われている太陽電池材料はケイ素(Si)で、最近、CIS系と呼ばれる銅(Cu)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、硫黄(S)を含む化合物も普及してきています。このように材料が異なると、吸収できる光の波長や量が異なります。また、電流を担う電子・正孔の動きやすさを始め多くの性質が異なり、太陽電池の構造や発電効率が変化します。BaSi2は、太陽電池に理想的な光学特性など優れた物性を持つことが最近の研究で分かってきた新材料です。私達は、真空蒸着法という非常に簡便な手法でのBaSi2薄膜作製を実証し、低コスト太陽電池実現への道を拓きました。現在、大規模展開可能な高効率太陽電池の実現に向けて、BaSi2太陽電池の作製についての研究を進めています。

シリサイド半導体を用いた新規太陽電池の創製

図 目標とするBaSi2太陽電池構造の模式図。