Transcript PBL中間＿ 発表用
中尾班Ⅱ Eグループ 尾崎 北山 古賀 田村 仲野 東 太陽電池を選択したのか… エネルギー問題の深刻化 安全 かつ クリーンなエネル ギー 今までの流れ ５月 調べ学 習 ６月 調べ学習 ７月 Ｔ－ＣＡＤ シミュレー ション ８月 模擬太陽電池の 製作 ｐｎ接合等の ９月 夏休み ス タ ー ト ！ 種類・形状等の 基礎的内容 実践的内容 １０月 Ｔ－ＣＡＤ シミュレー ション １１月 太陽電池の 製作 現 在 シリコン太陽電池 ⇒Ｐｎ接合半導体を使用した太陽電池 Ｐ型半導体 正孔 大 Ｎ型半導体 伝導電子 大 pｎ接合と は？ 接合 接合領域 (空乏層) 電荷が打ち消しあう 帯電 － － － 電界 ＋ ＋ ＋ 反発して追い返される 太陽電池の仕組み 光エネルギー 部） 太陽光 － ＋ 電子・正孔を生成（半導体内 伝導電子を一方向に収集 ・・・半導体のpn接合 の性質 ｐｎ接合：太陽電池の性能に大きく寄 与 T-CADシミュレーション ①基盤となるSiの作製 ②Siに不純物注入 ③アルミ電極堆積 ④N型を打ち込み ⑤電流の通り道の作製 Al電極 T-CADシミュレーション プログラムの実行 I-V特性 TRIMシミュレーション 数値入力 打ち込むイオ ン 表示範囲 （Å） 注入エネルギー （keV） 打ち込まれる基板 TRIMシミュレーション 結果 注 入 イ オ ン 数 注入深さ TRIMシミュレーション結果（Excel） ドーズ量（ｃｍ－ ２） キ ャ リ ア 濃 度 （cm- 3） 深さ （Å） 製作（モデル） ・今回製作した太陽電池 底 面 １ｃ ｍ ： ３ｃｍ 側面 ： ５０ μm 製作（打ち込み） 注入深さ（nm） 不純物（P）濃度（cm-３） A ２５０ １．０×１０２０ B ４００ １．０×１０２０ ２００ １．０×１０２０ ３００ １．０×１０２０ ４００ １．０×１０２０ C サンプルA サンプルB サンプルC 作業工程 ①基盤の形成と洗浄 ②イオン注入 ③アニール ④ Alスパッタリ ング 実験（ソーラーシミュレータ） ①作製した太陽電池 発電効率を測定 写真１ ②太陽電池セット 写真 実験（ソーラーシミュレータ） ③光を照 射 写真３ ④I-V特性グラフを表示 写真４ 今後の実験 案①：温度を上昇 案②：水中での光の照射 案③：照射光の角度を変更 案④：太陽電池の配線（直列 and 並列） 予測 ３種類の構造の中でAの構造 が 最も効率が出 N形２５０ ると考えた 理由として nm ３種類の中でpn接合面に 最も ら が多く到達するか N形４００ nm しかし実際作ってみると… Bの構造が最も発電効率がよく かつ 発電効率 ０，１８％ 結果と課題 発電効率の算出方法 = Ｊｍａｘ[mA/cm2] × Vmax[V] 照射エネルギー[mW/cm2] ＝０．１ ８％ I-V特性グラフ Ｊｍａｘ [mA/cm2] Vmax[V] 理由として ・作製段階のアニール条件の選定 ミス ・シミュレーションでの想定 →中部の構造の特性評価 ✕欠陥などの評価 ✕面積としての発電効率 今後の展開 ・目標値の再設定１０％⇒５％ ・構造の見直し ・太陽電池の製作・実験・検討