セミナー4/17 太陽電池発電効率向上用材料の最新動向－多波長における光電変換性能の向上技術－
太陽電池発電効率向上用材料の最新動向
－多波長における光電変換性能の向上技術－
PDFパンフレット(セミナー「太陽電池発電効率向上用材料の最新動向」)
主 催
S&T出版株式会社
日 時 ・ 場 所
日時：2015年4月17日(金) 12:30～16:50
会場：中央大学 駿河台記念館 6F 600号室 （東京都千代田区神田駿河台3-11-5）
→会場へのアクセス
受 講 料 （税込）
43,200円 STbook会員価格 41,000円 ※資料代を含む
＜1名様分の受講料で2名様まで受講できます。＞
※2名様ご参加は同一会社・法人からの同時申込に限ります。
※3名様以上のご参加は、追加1名様あたり10,800円OFFになります。
→複数名同時申込はこちらの用紙（PDF）をご利用ください。
講 師
第1部 緒方 四郎 氏 / サスティナブル・テクノロジー(株) 代表取締役
【ご略歴】
1995年 光触媒技術研究開発会社 株式会社タオ 設立
1997年 株式会社タオ 光触媒研究開発業務において東京商工会議所ベンチャーフォーラム96グッドプラン賞 受賞
2000年 チタニア溶液研究開発および製造･塗膜事業開発会社サスティナブル・テクノロジー株式会社 設立
各種 研究開発業務
一級建築士
一級建築施工管理技士
第2部 牧田 紀久夫 氏 / (独)産業技術総合研究所 太陽光発電工学研究センター 先進多接合デバイスチーム 主任研究員
【ご略歴】
2010年までNEC（株）中央研究所勤務、光通信用受光素子の研究開発に従事。2010年4月（独）産業技術総合研究所太陽光発電工学研究センターに入所、現在に至る。主に、メカニカルスタック型多接合太陽電池の開発に従事。Ⅲ-Ⅴ族系セルにこだわらず、Si/Ge系、CIS系、ペロブスカイト系など異種材料を融合した先進的な多接合型太陽電池の開発に日々邁進している。ナノ粒子を適用したスマートスタック技術に関し、28th EUPVSEC Best Poster Award受賞。
第3部 伊原 学 氏 / 東京工業大学 大学院理工学研究科 化学専攻 准教授
【ご略歴】
東京大学大学院工学系研究科化学工学専攻博士課程（1994年）、東京大学助手、東北大学助手、科学技術振興機構さきがけ研究員兼任、東京工業大学助教授を経て現職。また、炭素循環エネルギー研究センター及び環境エネルギー機構兼任。
2012年 フランス国立応用科学院リヨン校、INSA de Lyon（リヨン大学）客員教授を兼任。
【研究内容】
一貫してエネルギー変換の研究、具体的には燃料電池、太陽電池の基礎研究・デバイス研究およびエネルギーシステム研究。
【ご活動】
2009-2012年 東工大環境エネルギーイノベーション棟建設プロジェクト プロジェクトリーダー
2013年〜 公益社団法人 化学工学会 エネルギー部会 部会長
【受賞履歴】
・2014年：4570枚の太陽電池パネルを持つ「東京工業大学 環境エネルギーイノベーション棟」のエネルギーシステム設計で、日本建築学会作品選奨を受賞
・2012年：東工大環境エネルギーイノベーション棟の基本構想の策定および環境・エネルギー設計に対してグッドデザイン賞を受賞
第4部 村越 敬 氏 / 北海道大学 大学院理学研究院化学部門 教授
【ご略歴】
1992年 博士（理学） 北海道大学
1992年 仏CNRS博士研究員 (Meudon/Orsay)
1993年 大阪大学工学部 助教
1998年 大阪大学基礎工学部 助教授
2003年 北海道大学大学院理学研究院 教授
1996年 電気化学会進歩賞・佐野賞
2008年 第22回光化学協会賞
2010年 日本化学会第27回学術賞
2014年 電気化学会学術賞
電気化学会評議員、光化学協会理事、ナノ学会理事
ACS J. Phys. Chem. Editorial Advisory Board
プログラム詳細
第1部 酸化チタン複合膜による発電機能低下内外部因子対応技術と局在表面プラズモン共鳴効果(仮説)による
太陽電池発電効率の維持向上技術
12:30～13:30 サスティナブル・テクノロジー(株) 代表取締役 緒方 四郎 氏
【講演趣旨・説明】
太陽電池パネルの設置・機能化が本格化する中で、設置環境・条件により、発電機能に種々の課題が生まれてきている。これらパネル内外課題の原因に対する技術として酸化チタン複合金属ナノ粒子を使用して解決技術を説明すると共に、光の取り込み向上を、仮説：局在プラズモン(CSPR)を使用した機能向上技術を説明する。
1. 太陽電池モジュール表面の発電量低下要因(工業排気汚染・鳥糞吸着・藻繁殖・砂漠砂・火山灰・
関東ローム層砂吸着・海浜地区海焼け(ガラス焼け)及びＰＭ2.5吸着劣化）と、その対応技術
2. 光取り込み向上[仮説：局在プラズモン（(CSPR) ]を使用した技術とその評価データ
3. メガソーラー施設による発電量維持評価例、及び、そのデータ
4. モジュール内の発電不全による機能低下とＰＩＤ対策の具体策とそのデータ
第2部 Pdナノ粒子を用いた半導体接合による太陽電池発電効率の向上
13:35～14:35 (独)産業技術総合研究所 太陽光発電工学研究センター 牧田 紀久夫 氏
【講演趣旨・説明】
多接合太陽電池は、セルを多重化することにより太陽光スペクトルを有効に活用し、高効率を得るデバイスである。これまで製法として、結晶成長技術によりモノリシックに一括形成する手法（モノリシックスタック法）が一般的であったが、最近半導体接合技術を用いてメカニカルに接合する手法（メカニカルスタック法）が注目を集めている。後者のメリットは、材料的制約を受けずに自在にセル組み合わせが可能なことにある。我々は、このような背景のもと接合技術として導電性ナノ粒子（Pd）を接合界面に導入した接合法（スマートスタック法）を提案、格子不整合系あるいは異種材料の組み合わせからなる多接合太陽電池において実用性能を実証してきた。本講演では、これら技術について紹介するとともに今後の技術展開について論じる。
1. 多接合太陽電池について
1-1. 多接合太陽電池の原理
1-2. 多接合太陽電池の発電効率に関する考察
1-3. 多接合太陽電池の製法
モノリシックスタック法とメカニカルスタック法について
1-4. 接合技術に関する考察
2. スマートスタック技術について
2-1. スマートスタック技術のコンセプト
2-2. スマートスタック技術による多接合太陽電池の製法
2-3. 主要太陽電池材料へのナノ粒子配列の検討
3. スマートスタック技術による接合界面の評価
3-1. 電子顕微鏡などによるナノ粒子接合界面の観察
3-2. 接合界面における接合抵抗および光損失の評価
4. スマートスタック技術による多接合型太陽電池の試作例
4-1. 格子不整合系Ⅲ-Ⅴ族多接合太陽電池
4-2. 異種材料系多接合太陽電池
5. 信頼性評価
加速劣化試験および温度サイクル試験の初期的検討
6. 今後の多接合太陽電池の技術展開について
7. まとめ
第3部 ナノサイズを利用する次世代プラズモニック太陽電池およびSiナノ構造太陽電池
14:45～15:45 東京工業大学 大学院理工学研究科 化学専攻 准教授 伊原 学 氏
【講演趣旨・説明】
我々の研究グループでは金属を数十ナノメートルまで小さくした粒子中の電子の振動を、光で励起した際に生じる特殊な光を使って太陽電池を高効率化する「プラズモニック太陽電池」を世界に先駆けて提案、開発してきました。本講演では、まず「太陽電池の高効率化の原理、考え方」およびナノ構造を利用した新しいメカニズムにより高効率化を目指す「次世代太陽電池の種類」を概説し、その1つとして期待されるプラズモニック太陽電池について、「表面プラズモンポラリトン、局在表面プラズモンとは何か」などについて説明した後、各種プラズモニック太陽電池、Siナノ構造太陽電池の東工大伊原研究室における研究成果について紹介します。
1. 太陽電池の種類と変換効率の現状
2. 太陽電池の高効率化の原理、考え方
3. ナノ構造を利用する次世代太陽電池の種類と概要
4. プラズモンとは？
5. 表面プラズモンポラリトンと局在表面プラズモン
6. プラズモニック色素増感太陽電池
7. プラズモニック多接合太陽電池
8. Siナノ構造太陽電池
9. 太陽電池を利用する将来のエネルギーシステム、エネスワローの開発
第4部 ナノサイズ光太陽電池の可能性
15:50～16:50 北海道大学 大学院理学研究院化学部門 教授 村越 敬 氏
【講演趣旨・説明】
太陽光エネルギーの有効利用には、効率の良い光吸収材料の開発が必要不可欠である。従来は、物質の構造や組成を制御することによって吸収効率を向上させる試みが成されていたが、最近になって光をナノサイズ化して物質と相互作用させることによって従来の光吸収帯以外の波長帯域で物質を光励起させることが可能となることがわかってきた。本講演では、我々が進めているカーボンナノ材料における光吸収能の改質に関する研究を中心に、光電変換技術として利用するために重要なポイントやそのために必要な基礎技術を紹介する。また、この光励起プロセスの改質を太陽電池デバイスに適用した際には、光吸収能の改善以外にも生成する電子や正孔のポテンシャルエネルギー変調など水素経済の発展に資する興味深い現象の発現が期待される。既存の太陽電池との比較に基づき、ナノサイズ光太陽電池の今後の技術発展の可能性を議論する。
1. はじめに
2. 太陽電池の選択肢
2-1. 光エネルギーと発生起電力
2-2. 太陽電池の分類と効率限界
2-3. 光電変換能向上に向けた技術探索
3. カーボン構造の光・電子物性
3-1. 電子構造と光発生起電力の関係
3-2. カーボン材料の光応答特性
3-3. ナノカーボン太陽電池の可能性
4. 物質の光励起プロセスの改質と光エネルギー変換
4-1. ナノサイズ光による物質の光励起
4-2. 光励起プロセス改質による太陽電池の機能向上
4-3. ナノサイズ光太陽電池と水素経済の関係
5. おわりに
