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JSTなど、化合物系太陽電池による太陽光の高効率吸収で新技術を実証

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物質・材料研究機構(NIMS)と科学技術振興機構(JST)は、III-V族窒化物半導体に多重の中間準位(バンド)を形成することで、太陽光の高効率吸収に成功したと発表した。本研究により、従来は活用が難しかった太陽光の幅広い波長成分の利用を可能にし、太陽電池の効率向上に大きく寄与することが期待される。

本研究グループでは、有機金属化学堆積法(MOCVD法)を用い、n型InGaN層上に発電機能を発揮する領域としてInGaN/GaN量子井戸構造の30層からなり、In組成を変化させたInGaN量子ドットを各量子井戸に埋め込んだ構造の中間バンド太陽電池を作製した。

この太陽電池の外部量子効率(太陽電池に毎秒吸収された光子に対して何個の電子を発生させるかを比率(%)で示した値)を測定したところ、2.40、2.29、および1.97eVの複数の中間バンド準位が形成され、その結果、本来のInGaNでは利用できなかった450nmから750nmの光が吸収され、電気エネルギーに変換されていることを確認した。

(※全文:1,004文字 画像:あり 参考リンク:あり)

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