研究内容
太陽電池セルの高効率化、太陽電池モジュールの信頼性向上、屋外での実証評価まで一貫して研究しています。
太陽電池のセル・モジュール・屋外実証評価を一貫して研究できる大学は、新潟大学以外には、国内にはほとんどありません。
NEDO先導研究プログラム／エネルギー・環境新技術先導研究プログラム／新概念結晶シリコン太陽電池モジュールの開発」にて、北陸先端科学技術大学院大学等と実施
太陽電池セル
太陽電池モジュール（太陽電池パネル）
屋外実証評価 鹿児島県工業技術センターに構築した本学の設備
研究テーマ紹介
太陽電池セルの高効率化
シリコン系太陽電池のキャリア選択材料に関する研究
半導体デバイスには、p型半導体とn型半導体を接合したp-n接合や、金属や半導体を接合する金属-半導体接合といった多数の接合が存在しています。半導体材料そのものが高品質であることだけでなく、この接合界面の高品質化も半導体デバイスには大変重要です。下図は、ヘテロ接合型太陽電池と呼ばれる結晶シリコン（c-Si）太陽電池の構造であり、キャリアを効率的に電極まで収集するキャリア選択層が採用されています。本研究室では、次世代太陽電池の要素技術とさらにその先の理想シリコン結晶太陽電池の基盤技術構築への貢献を目指し、キャリア選択材料とその界面制御技術についての基礎研究を実施しています。
シリコンベースタンデム太陽電池に関する研究
太陽電池のエネルギー変換過程での損失
理論限界を打破し、変換効率を向上させるためには、多接合化（タンデム化）技術が重要です。
短波長光をバンドギャップの広いトップセル（ペロブスカイト太陽電池：日本で発明、ノーベル賞候補） 、長波長光をバンドギャップの狭いボトムセル（結晶シリコン太陽電池）で吸収します。
研究開発体制図 NEDO「太陽光発電主力電源化推進技術開発／太陽光発電の新市場創造技術開発／壁面設置太陽光発電システム技術開発（壁面設置（非開口部）タンデム太陽電池モジュールの開発）」にて実施
太陽電池モジュールの信頼性向上
太陽電池モジュールの構造と部材に起因する劣化要因
令和2年度科学技術分野の文部科学大臣表彰（科学技術賞研究部門）受賞 「太陽電池モジュールの劣化機構解明と信頼性向上に関する研究」 NEDO「高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発」等による研究成果ペロブスカイト／結晶シリコンタンデム太陽電池
- 結晶シリコン太陽電池の製造工程と両立可能なモジュール化技術
- ペロブスカイト太陽電池に損傷を与えない低温封止技術
- 生涯発電量を最大化可能なセル・モジュール設計
従来型太陽電池モジュールの問題点と新概念太陽電池モジュールの構造
従来型太陽電池モジュールの問題点
新概念太陽電池モジュールの構造
- 劣化要因となる封止材を除去
- モジュールのリサイクル・セルのリペアも容易
- セル間接続の安定化のためシングリング（瓦積み接続）を適用
屋外実証評価
単結晶シリコン太陽電池への防汚コートの有無による屋外発電量の比較
