image: "First" p-n homojunction SnS solar cell. (a) Cross-section of the p-n homojunction taken by a transmission electron microscope. view more
Credit: Tohoku University
硫化スズ太陽電池は希少金属や有害元素を一切含まないため、クリーンエネルギーの普及を担う次世代ソーラーパネルへの実装が期待されています。東北大学多元物質科学研究所の川西咲子助教、鈴木一誓助教らのグループは、pnホモ接合の硫化スズ太陽電池を世界に先駆けて作製し、高い開放電圧の取り出しに成功しました。
硫化スズ太陽電池を高効率化するポイントは、p型とn型の硫化スズを組み合わせたpnホモ接合を作ることです。しかし、容易に作製可能なp型と異なり、n型硫化スズの作製は困難なため、pnホモ接合太陽電池の作製例はありませんでした。
研究グループは、2020年8月に大型化に成功したn型硫化スズ単結晶を用いることで、pnホモ接合からなる硫化スズ太陽電池の作製を実現し、pnヘテロ接合の硫化スズ太陽電池のチャンピオンデータに匹敵する360mVの高い開放電圧の取り出しに成功しました。これは、pnホモ接合の硫化スズ太陽電池の高い性能を実証するもので、今後の研究開発による更なる変換効率の向上が期待されます。
本研究成果は、2021年2月25日にSoral RRL誌に掲載されました。
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Solar RRL