「半導体増感型太陽電池の高効率化」

　半導体増感型太陽電池（extremely thin absorber (ETA) solar cellやsemiconductor sensitized solar cell（SSSCs））は、長期安定性に優れた低コスト太陽電池である。その特徴は光を吸収する光増感材である。光増感材に光吸収係数の高い半導体を用いることで、電荷分離層を極めて薄くすることができる。その結果、電荷の再結合を抑制することが可能となる。しかし、光増感材を過剰に薄くすると、光吸収の損失により生成電流が低下する結果となる。そこで本研究では、半導体増感型太陽電池の高効率化のため、セル内部に金属ナノ粒子を導入する。金属ナノ粒子の局在表面プラズモン効果を利用することで光吸収過程の改善を行い、光吸収と再結合抑制の両立を目指す。また、光増感材の担持にスパッタリングを併用することで、発電の要である電荷移動を評価し、高効率化の指針としている。

半導体増感型太陽電池　概念図

金属ナノ粒子導入のイメージ図

スパッタリング装置