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環境負荷の低い太陽電池を実現へ、n型硫化スズ単結晶の大型化に成功:太陽光
東北大学が次世代太陽電池材料として有望とされるn型硫化スズ単結晶の大型化に成功したと発表。希少金属や有毒元素を一切含まない硫化スズは環境負荷の小さい次世代太陽電池材料として期待されており、その実用化を後押しする成果だという。
東北大学は2020年8月21日、次世代太陽電池材料として有望とされるn型硫化スズ単結晶の大型化に成功したと発表した。希少金属や有毒元素を一切含まない硫化スズは環境負荷の小さい次世代太陽電池材料として期待されており、その実用化を後押しする成果だという。
硫化スズを用いた太陽電池で高い発電効率を実現するためには、伝導特性の異なるp型とn型の硫化スズを組み合わせたpnホモ接合を作り、発電効率を下げる要因となる欠陥を減らすことがポイントになる。しかし、p型の硫化スズは簡単に作製できるのに対し、n型の硫化スズは作製が難しく、pnホモ接合の太陽電池の試作には至っていないという。そのため、pnホモ接合を容易に試作可能な、幅10mmを超える大型のn型の硫化スズ結晶を作ることが硫化スズ太陽電池の実用化に向けた突破口とされている。
そこで東北大学の研究チームは、n型硫化スズ結晶の大型化の実現に向けて、研究単結晶を育成する「フラックス法」の組成を見直した。この新しいフラックス法で育成した結果、硫化スズにn型伝導をもたらすために添加した塩素や臭素のハロゲン成分が結晶の大型化に大きく寄与することを発見した。
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