研究開発された技術紹介

資源が豊富で、低コストが期待できる次世代太陽電池の薄膜太陽電池として注目されているカーボン薄膜太陽電池について、その薄膜作製用のプラズマCVD(マイクロ波励起表面波/パルス化直流プラズマCVD)のプロセス技術を高度化することにより、高効率なカーボン太陽電池を安価に生産できるプラズマCVD装置を製品化し太陽電池製造会社等の川下製造事業者に供給する。

低コスト、無害、低環境負荷、高い変換効率、高い信頼性が達成できる太陽電池材料として、カーボン系材料を研究するまた、そのカーボン膜作製用プラズマCVD装置を開発する
(新技術)
カーボン薄膜を用いた太陽電池の開発を行う
(新技術の特徴)
・資源的に豊富な炭素材料を使用する
・カーボンは安心、安全、かつCO2からも得られるため、地球環境の改善に貢献する
・導電率が制御可能である

・カーボン薄膜太陽電池のプロセス開発・評価
-n-Si基板を用いたPNカーボン薄膜太陽電池で4.3%、オールカーボンPIN薄膜太陽電池で3.3%の変換効率が得られた
-24%の変換効率が得られるタンデム太陽電池の構造を設計した成果の生産に要する設備
・カーボン薄膜太陽電池用プラズマCVD装置の設計・製作・最適化
-製品版装置として使用し得る状態へ装置の最適化を進めることできた

高効率太陽電池が安定に製作可能な製品版プラズマCVD装置

・高効率太陽電池が安定に製作可能な製品版プラズマCVD装置を太陽電池製造会社の川下産業へ提供する
・太陽電池分野のみならず、新たな成膜技術を必要とする各分野へ装置を提供する

・高効率太陽電池が安定して製作可能
-電極用のスパッタリングカソードを導入した、デバイスの一貫作製システムである太陽電池用マイクロ波プラズマCVD装置の利用によって可能になった
・高効率なカーボン薄膜太陽電池の作製が可能
-バンドギャップエネルギーの異なったカーボン薄膜を２層、3層に積層した多接合(タンデム)型高効率太陽電池が作製可能になった
・グラフェンの直接成膜により、オールカーボン太陽電池作製が可能
-グラフェン(炭素二次元結晶)の直接成膜で、オールカーボン太陽電池が作製可能である

・高効率太陽電池が安定に製作可能な製品版プラズマCVD装置を太陽電池製造会社の川下産業へ提供することを目的として開発した
・今後は、より最適化を進めると同時に太陽電池製造会社へのPRを行っていく予定である
・将来的には、太陽電池分野のみならず、新たな成膜技術を必要とする各分野へ積極的にPRを行っていく
・また、各機能を別ユニットとして設計している点を活かして、ユニットごとの販売や、客先仕様への最適化なども行っていく予定である