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高効率太陽電池
化合物・集光型・量子ドット型・Si・有機系・その他新材料

[コードNo.12NTS252]

■体裁/ B5判・376頁
■発行/ 2012年 5月
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 42,900円(税・送料込価格)
■ISBNコード/ 978-4-86469-034-8


「高効率/低コスト/長期信頼性」を保持し、大量普及をめざす!
各種太陽電池の理論限界への挑戦と、新しい材料・概念・方式を用いた研究の最新動向を記載。

著者紹介

山口真史豊田工業大学
中田時夫青山学院大学
渡辺健太郎東京大学
杉山正和東京大学
中野義昭東京大学
阿部泰宏立命館大学
峯元高志立命館大学
小牧弘典独立行政法人産業技術総合研究所
柴田肇独立行政法人産業技術総合研究所
仁木栄独立行政法人産業技術総合研究所
片桐裕則長岡工業高等専門学校
井上茂東京大学
小林篤東京大学
太田実雄東京大学
藤岡洋東京大学
河原塚篤早稲田大学
堀越佳治早稲田大学
市村正也名古屋工業大学
岡本保木更津工業高等専門学校
荒木建次大同特殊鋼(株)
尾崎豊(株)光エネルギー研究所
見目喜重豊橋創造大学
西岡賢祐宮崎大学
岡田至崇東京大学
吉村徹三東京工科大学
内田儀一郎九州大学
古閑一憲九州大学
白谷正治九州大学
大下祥雄豊田工業大学
冬木隆奈良先端科学技術大学院大学
廣瀬文彦山形大学
竹井日出夫(株)アルバック
坂尾洋介(株)アルバック
佐藤宗之(株)アルバック
吉川暹京都大学
大野敏信地方独立行政法人大阪市立工業研究所
荒川裕則東京理科大学
小澤弘宜東京理科大学
大山陽介広島大学
馬場暁新潟大学
新保一成新潟大学
加藤景三新潟大学
金子双男新潟大学
江東林大学共同利用機関法人自然科学研究機構
豊田昌宏大分大学
野村研二東京工業大学
神谷利夫東京工業大学
細野秀雄東京工業大学
曽我哲夫名古屋工業大学
林靖彦名古屋工業大学
手島正吾財団法人高度情報科学技術研究機構
川北史朗独立行政法人宇宙航空研究開発機構
今泉充独立行政法人宇宙航空研究開発機構
櫛屋勝巳昭和シェル石油(株)/ソーラーフロンティア(株)

構成および内容

序論 高効率太陽電池への挑戦(山口真史)
1はじめに
2各種太陽電池の高効率化の限界
3多接合タンデム構造による高効率化の方向性
4新概念に基づくアプローチ
5V―V族化合物/Siモノリシックタンデムセルのアプローチ
6将来展望
第1章化合物太陽電池開発の最前線
総説 化合物太陽電池開発の現状と課題
1CIGS太陽電池開発の現状と課題(中田時夫)
1.1はじめに
1.2CIGS太陽電池セル/モジュールの特長
1.3CIGS太陽電池セルの基本構造と構成材料
1.4CIGS太陽電池の現状効率
1.5CIGS太陽電池モジュールの構造と各層の製膜法
1.6CIGS薄膜の特異な物性と高効率化技術
1.7おわりに
2V-X族化合物半導体太陽電池開発の現状と課題(渡辺健太郎/杉山正和/中野義昭)
2.1まえがき
2.2V-X化合物半導体を用いたタンデム型太陽電池
2.3V-X族化合物を用いた新原理太陽電池
各論 化合物太陽電池開発
1CIGS太陽電池の開発(阿部泰宏/峯元高志)
1.1はじめに
1.2開発の経緯 
1.3CIGSの物性 
1.4CIGS薄膜太陽電池の必要性 
1.5引き剥がし法 
1.6機械的引き剥がし法を用いた研究成果 
1.7今後の展望 
2CIGS集積型サブモジュール開発と高性能化(小牧弘典/柴田肇/仁木栄)
2.1はじめに 
2.2CIGS膜形成プロセス 
2.3CIGSモジュールの作製プロセス 
2.4変換効率向上への課題 
2.5三段階法を用いた集積型サブモジュールの高効率化技術 
2.6CIGS形成のインラインプロセス化
2.7おわりに
3CZTS薄膜太陽電の開発 片桐 裕則
3.1はじめに
3.2CZTSの作製と太陽電池への応用
3.3組成比に対する変換効率の分布
3.4化合物ターゲットによるCZTS光吸収層の作製
3.5Cd-freeの薄膜太陽電池
3.6まとめ
4V-X族化合物半導体歪補償量子井戸を用いた多接合セルの高効率化(杉山正和/中野義昭)
4.1多接合セルにおけるサブセル間電流整合を満たす新材料の必要性 
4.2歪補償量子井戸太陽電池 
4.3歪補償超格子セル 
4.4MOVPEによる歪補償量子井戸成長のin situモニタリング 
4.5まとめ
5高In濃度InGaNを用いた太陽電池の可能性(井上茂/小林篤/太田実雄/藤岡洋)
5.1緒言
5.2デバイスシミュレーションによるV族窒化物太陽電池の設計 
5.3V族窒化物太陽電池作製に向けたパルス励起堆積法による高In濃度InGaNの成長
5.4まとめ
6AlGaAs/GaAs超格子構造太陽電池の開発(河原塚篤/堀越佳治)
6.1はじめに
6.2励起子増感効果
6.3X点における電子伝導効果
6.4おわりに
7電気化学堆積法を用いたSnS系ヘテロ接合太陽電池の開発(市村正也)
7.1SnSという化合物 
7.2電気化学堆積法によるSnS太陽電池の作製 
7.3まとめ
8CdTe多結晶薄膜太陽電池の開発(岡本保)
8.1はじめに
8.2CdTe多結晶薄膜太陽電池の構造と作製プロセス
8.3原料中のCd/Te比の影響
8.4CdTe太陽電池の集光特性
8.5CdTe太陽電池におけるSb 添加効果
8.6CdTe太陽電池の現状と課題
8.7おわりに
第2章集光型太陽電池開発の最前線
総説 集光型太陽電池開発の現状と課題(荒木建次)
1集光型太陽電池とは
2追尾を必要としない集光型太陽電池
3集光光学系の基本方程式
4追尾技術
5セル技術
6シリコン系集光セル
7化合物系集光セル
81次集光光学系
92次光学系
10集光型太陽電池の性能
各論 集光型太陽電池開発
1全方位集光シートを用いた高効率太陽電池の開発(尾崎豊)
1.1光学シートを用いた太陽電池の効率化
1.2集光シートの原理
1.3集光シートの発電素子を用いた集光効果の評価
1.4マクロテクスチャー構成による高効率化
1.5多層構造集光シート技術
1.6まとめ
2集光型太陽光発電システムの開発と評価(見目喜重)
2.1はじめに
2.2システムの構成
2.3直達日射量と全天日射量
2.4集光型太陽光発電システムの発電性能
2.5集光型太陽光発電システムの変換効率への影響要因
2.6むすび
3集光型太陽電池の最適化設計(西岡賢祐)
3.1はじめに
3.2集光型太陽電池のための3次元動作解析シミュレータの構築
3.3内部抵抗による電力消費(抵抗損)
3.4まとめ
第3章量子ドット型太陽電池開発の最前線
総説 量子ドット型太陽電池開発の現状と課題(岡田至崇)
1高効率太陽光発電への期待
2量子ドット型太陽電池の可能性
3今後の展望
各論 量子ドット型太陽電池開発
1Molecular Layer Depositionによるポリマー量子ドット・多色素ワイヤを用いた導波路型増感太陽電池の可能性(吉村徹三)
1.1はじめに
1.2Molecular Layer Deposition(MLD)
1.3Polymer MQD・多色素分子ワイヤを用いた増感
1.4導波路型太陽電池CH184
1.5導波路集光器を備えたフィルム太陽電池
1.6おわりに
2ダブルマルチホロー放電プラズマCVDによる窒化シリコンナノ粒子の生成と量子ドット増感型太陽電池への応用(内田儀一郎/古閑一憲/白谷正治)
2.1はじめに
2.2マルチホロー放電プラズマCVD法によるシリコンナノ結晶粒子の大量生成
2.3シリコンナノ粒子の窒化処理とナノ粒子薄膜の堆積
2.4窒化シリコンナノ粒子膜を用いた量子ドット増感型太陽電池
2.5おわりに
第4章高効率Si太陽電池開発の最前線
総説 高効率Si太陽電池開発の現状と課題(大下祥雄)
1
2発電原理と変換効率を制限する要因
3高効率化に必要な工夫
4高効率太陽電池構造
5今後の技術の方向性
6まとめ
各論 高効率Si太陽電池開発
1レーザを用いたシリコンへの局所的不純物ドーピングと高効率太陽電池への応用(冬木隆)
1.1はじめに
1.2レーザドーピング法とは
1.3実験方法
1.4ドーピング層の評価
1.5レーザドーピングによる基板表面の変化
1.6結論
2低純度シリコンを用いた多結晶太陽電池の開発(廣瀬文彦)
2.1はじめに〜低コスト太陽電池の必要性〜
2.2塗布形成PSGを用いた低コストゲッタリング技術
2.3塗布形成PSGを用いた遷移金属のゲッタリング効果
2.4低純度Siを用いた太陽電池の試作事例
2.5まとめ
3RIEテクスチャー形成技術を用いた多結晶太陽電池の高効率化(竹井日出夫/坂尾洋介/佐藤宗之)
3.1はじめに
3.2小型実験機によるドライテクスチャー処理
3.3量産化に向けたアプローチ
3.4ドライプロセスの課題
3.5太陽電池の高効率化と低コスト化
3.6まとめ
第5章高効率有機系太陽電池開発の最前線
総説 高効率有機系太陽電池開発の現状と課題
1有機半導体太陽電池開発の現状と課題(吉川暹/大野敏信)
1.1はじめに
1.2高効率化への道筋
1.3新規活性層用有機半導体材料の開発
1.4新たなホール輸送層(HTL)・電子輸送層の開発
1.5高耐久性の実現
1.6将来展望
2色素増感太陽電池開発の現状と課題(荒川裕則/小澤弘)
2.1はじめに
2.2色素増感太陽電池の研究室レベルでの最高性能
2.3色素増感太陽電池サブモジュール、モジュールの性能や耐久性
2.4色素増感太陽電池のその他のアプリケーションの提案
2.5市販されている色素増感太陽電池
2.6色素増感太陽電池の性能向上のための最近の研究開発動向
2.7おわりに
各論 高効率有機系太陽電池開発
1新型D -π- A蛍光性色素を用いた高効率な色素増感太陽電池の開発(大山陽介)
1.1はじめに
1.2新型D -π- A蛍光性色素を用いた高効率な色素増感太陽電池の開発
1.3おわりに
2金属格子上表面プラズモン励起共鳴有機系太陽電池の開発(馬場暁/新保一成/加藤景三/金子双男)
2.1はじめに
2.2グレーティングカップリング表面プラズモン共鳴法
2.3有機薄膜太陽電池
2.4色素増感太陽電池
2.5まとめ
3多孔性有機骨格材料を用いた光電変換の可能性(江東林)
3.1はじめに
3.2多孔性有機骨格構造の分子設計と合成戦略
3.3共役多孔性高分子を用いた光捕集アンテナ機能
3.4π電子系2次元高分子の構築と機能
3.5結語
第6章その他新材料・新構造を用いた太陽電池研究の最前線
1微小化された炭素繊維の光誘起電荷分離機能(豊田昌宏)
1.1はじめに
1.2構造と組織
1.3膨張化による新機能の発現
1.4まとめ
2N型a-In-Ga-Zn-O/P型c-Siヘテロ接合型太陽電池の開発(野村研二/神谷利夫/細野秀雄)
2.1はじめに
2.2アモルファス酸化物半導体a - IGZOの特徴と基礎物性
2.3酸化物半導体の太陽電池応用
2.4N型a-In-Ga-Zn-O/P型Siヘテロ接合太陽電池
2.5N型a-In-Ga-Zn-O/P型Si接合におけるバンドアライメント
2.6N型a-In-Ga-Zn-O(x=1〜3)/P型Siヘテロ接合太陽電池
2.7おわりに
3C60を原料とするカーボン薄膜太陽電池の開発(曽我哲夫/林靖彦)
3.1はじめに
3.2カーボン/シリコンヘテロ構造太陽電池
3.3オールカーボン太陽電池
3.4まとめ
4マッカイ結晶を用いた超高効率太陽電池の研究(手島正吾)
4.1まえがき
4.2マッカイ結晶とは
4.3合成シミュレーション
4.4機械特性シミュレーション
4.5電子特性シミュレーション
4.6太陽電池応用
4.7まとめ
第7章高効率太陽電池を用いた大規模発電とその利用
1宇宙用太陽電池への応用(川北史朗/今泉充)
1.1概要
1.2宇宙用太陽電池の放射線劣化
1.3宇宙用高効率3接合太陽電池
1.4高効率3接合太陽電池の耐放射線性
1.5CIGS太陽電池の耐放射線性
1.6CIGS太陽電池の宇宙実験
1.7今後の宇宙用太陽電池
2大規模太陽光発電所の現状と課題(櫛屋勝巳)
2.1大規模太陽光発電所の現状:欧州の状況
2.2大規模太陽光発電所の現状:日本の状況
2.3全量買取り制度(日本版FIT制度)を持続可能にするために
2.4まとめ



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