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高効率太陽電池 化合物・集光型・量子ドット型・Ｓｉ・有機系・その他新材料
978-4-86469-034-8
￥42,900 （税込）
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- 発行所：(株)エヌ・ティー・エス
◆書籍概要◆
高効率太陽電池 化合物・集光型・量子ドット型・Ｓｉ・有機系・その他新材料 「高効率／低コスト／長期信頼性」を保持し、大量普及をめざす！ 各種太陽電池の理論限界への挑戦と、新しい材料・概念・方式を用いた研究の最新動向を記載。」 2012年5月 376頁 B5 ISBN978-4-86469-034-8 執筆者計54名 ■主な目次 高効率太陽電池への挑戦 化合物太陽電池開発の最前線 集光型太陽電池開発の最前線 量子ドット型太陽電池開発の最前線 高効率Si太陽電池開発の最前線 高効率有機系太陽電池開発の最前線 その他新材料・新構造を用いた太陽電池研究の最前線 高効率太陽電池を用いた大規模発電とその利用
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◆詳細目次◆
有機系・その他新材料 高効率太陽電池への挑戦(山口 真史) 1 はじめに 2 各種太陽電池の高効率化の限界 3 多接合タンデム構造による高効率化の方向性 4 新概念に基づくアプローチ 5 Ⅲ―Ｖ族化合物/ Si モノリシックタンデムセルのアプローチ 6 将来展望 化合物太陽電池開発の最前線 総説 化合物太陽電池開発の現状と課題 1 CIGS 太陽電池開発の現状と課題 (中田 時夫) 1.1 はじめに 1.2 CIGS 太陽電池セル/モジュールの特長 1.3 CIGS 太陽電池セルの基本構造と構成材料 1.4 CIGS 太陽電池の現状効率 1.5 CIGS 太陽電池モジュールの構造と各層の製膜法 1.6 CIGS 薄膜の特異な物性と高効率化技術 1.7 おわりに 2 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体太陽電池開発の現状と課題 (渡辺 健太郎/杉山 正和/中野 義昭) 2.1 まえがき 2.2 Ⅲ-Ⅴ化合物半導体を用いたタンデム型太陽電池 2.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物を用いた新原理太陽電池 各論 化合物太陽電池開発 1 CIGS 太陽電池の開発(阿部 泰宏/峯元 高志) 1.1 はじめに 1.2 開発の経緯 1.3 CIGS の物性 1.4 CIGS 薄膜太陽電池の必要性 1.5 引き剥がし法 1.6 機械的引き剥がし法を用いた研究成果 1.7 今後の展望 2 CIGS 集積型サブモジュール開発と高性能化(小牧 弘典/柴田 肇/仁木 栄) 2.1 はじめに 2.2 CIGS 膜形成プロセス 2.3 CIGS モジュールの作製プロセス 2.4 変換効率向上への課題 2.5 三段階法を用いた集積型サブモジュールの高効率化技術 2.6 CIGS 形成のインラインプロセス化 2.7 おわりに 3 CZTS 薄膜太陽電の開発 片桐 裕則 3.1 はじめに 3.2 CZTS の作製と太陽電池への応用 3.3 組成比に対する変換効率の分布 3.4 化合物ターゲットによるCZTS光吸収層の作製 3.5 Cd-freeの薄膜太陽電池 3.6 まとめ 4 Ⅲ-Ⅴ族化合物半導体歪補償量子井戸を用いた多接合セルの高効率化(杉山 正和/中野 義昭) 4.1 多接合セルにおけるサブセル間電流整合を満たす新材料の必要性 4.2 歪補償量子井戸太陽電池 4.3 歪補償超格子セル 4.4 MOVPE による歪補償量子井戸成長のin situ モニタリング 4.5 まとめ 5 高In 濃度InGaN を用いた太陽電池の可能性(井上 茂/小林 篤/太田 実雄/藤岡 洋) 5.1 緒言 5.2 デバイスシミュレーションによるⅢ族窒化物太陽電池の設計 5.3 Ⅲ族窒化物太陽電池作製に向けたパルス励起堆積法による高In 濃度InGaN の成長 5.4 まとめ 6 AlGaAs / GaAs 超格子構造太陽電池の開発 (河原塚 篤/堀越 佳治) 6.1 はじめに 6.2 励起子増感効果 6.3 Ｘ点における電子伝導効果 6.4 おわりに 7 電気化学堆積法を用いたSnS 系ヘテロ接合太陽電池の開発 (市村 正也) 7.1 SnS という化合物 7.2 電気化学堆積法によるSnS 太陽電池の作製 7.3 まとめ 8 CdTe 多結晶薄膜太陽電池の開発(岡本 保) 8.1 はじめに 8.2 CdTe 多結晶薄膜太陽電池の構造と作製プロセス 8.3 原料中のCd / Te 比の影響 8.4 CdTe 太陽電池の集光特性 8.5 CdTe 太陽電池におけるSb 添加効果 8.6 CdTe 太陽電池の現状と課題 8.7 おわりに 集光型太陽電池開発の最前線 総説 集光型太陽電池開発の現状と課題(荒木 建次) 1 集光型太陽電池とは 2 追尾を必要としない集光型太陽電池 3 集光光学系の基本方程式 4 追尾技術 5 セル技術 6 シリコン系集光セル 7 化合物系集光セル 8 1次集光光学系 9 2次光学系 10 集光型太陽電池の性能 各論 集光型太陽電池開発 1 全方位集光シートを用いた高効率太陽電池の開発(尾崎 豊) 1.1 光学シートを用いた太陽電池の効率化 1.2 集光シートの原理 1.3 集光シートの発電素子を用いた集光効果の評価 1.4 マクロテクスチャー構成による高効率化 1.5 多層構造集光シート技術 1.6 まとめ 2 集光型太陽光発電システムの開発と評価(見目 喜重) 2.1 はじめに 2.2 システムの構成 2.3 直達日射量と全天日射量 2.4 集光型太陽光発電システムの発電性能 2.5 集光型太陽光発電システムの変換効率への影響要因 2.6 むすび 3 集光型太陽電池の最適化設計(西岡 賢祐) 3.1 はじめに 3.2 集光型太陽電池のための3 次元動作解析シミュレータの構築 3.3 内部抵抗による電力消費(抵抗損) 3.4 まとめ 量子ドット型太陽電池開発の最前線 総説 量子ドット型太陽電池開発の現状と課題(岡田 至崇) 1 高効率太陽光発電への期待 2 量子ドット型太陽電池の可能性 3 今後の展望 各論 量子ドット型太陽電池開発 1 Molecular Layer Deposition によるポリマー量子ドット・多色素ワイヤを用いた導波路型増感太陽電池の可能性(吉村 徹三) 1.1 はじめに 1.2 Molecular Layer Deposition(MLD) 1.3 Polymer MQD・多色素分子ワイヤを用いた増感 1.4 導波路型太陽電池CH184 1.5 導波路集光器を備えたフィルム太陽電池 1.6 おわりに 2 ダブルマルチホロー放電プラズマCVD による窒化シリコンナノ粒子の生成と量子ドット増感型太陽電池への応用(内田 儀一郎/古閑 一憲/白谷 正治) 2.1 はじめに 2.2 マルチホロー放電プラズマCVD 法によるシリコンナノ結晶粒子の大量生成 2.3 シリコンナノ粒子の窒化処理とナノ粒子薄膜の堆積 2.4 窒化シリコンナノ粒子膜を用いた量子ドット増感型太陽電池 2.5 おわりに 高効率Si 太陽電池開発の最前線 総説 高効率Si太陽電池開発の現状と課題(大下 祥雄) 1 序 2 発電原理と変換効率を制限する要因 3 高効率化に必要な工夫 4 高効率太陽電池構造 5 今後の技術の方向性 6 まとめ 各論 高効率Si太陽電池開発 1 レーザを用いたシリコンへの局所的不純物ドーピングと高効率太陽電池への応用(冬木 隆) 1.1 はじめに 1.2 レーザドーピング法とは 1.3 実験方法 1.4 ドーピング層の評価 1.5 レーザドーピングによる基板表面の変化 1.6 結論 2 低純度シリコンを用いた多結晶太陽電池の開発(廣瀬 文彦) 2.1 はじめに～低コスト太陽電池の必要性～ 2.2 塗布形成PSG を用いた低コストゲッタリング技術 2.3 塗布形成PSG を用いた遷移金属のゲッタリング効果 2.4 低純度Si を用いた太陽電池の試作事例 2.5 まとめ 3 RIE テクスチャー形成技術を用いた多結晶太陽電池の高効率化(竹井 日出夫/坂尾 洋介/佐藤 宗之) 3.1 はじめに 3.2 小型実験機によるドライテクスチャー処理 3.3 量産化に向けたアプローチ 3.4 ドライプロセスの課題 3.5 太陽電池の高効率化と低コスト化 3.6 まとめ 高効率有機系太陽電池開発の最前線 総説 高効率有機系太陽電池開発の現状と課題 1 有機半導体太陽電池開発の現状と課題(吉川 暹/大野 敏信) 1.1 はじめに 1.2 高効率化への道筋 1.3 新規活性層用有機半導体材料の開発 1.4 新たなホール輸送層(HTL)・電子輸送層の開発 1.5 高耐久性の実現 1.6 将来展望 2 色素増感太陽電池開発の現状と課題(荒川 裕則/小澤 弘) 2.1 はじめに 2.2 色素増感太陽電池の研究室レベルでの最高性能 2.3 色素増感太陽電池サブモジュール、モジュールの性能や耐久性 2.4 色素増感太陽電池のその他のアプリケーションの提案 2.5 市販されている色素増感太陽電池 2.6 色素増感太陽電池の性能向上のための最近の研究開発動向 2.7 おわりに 各論 高効率有機系太陽電池開発 1 新型D -π- A 蛍光性色素を用いた高効率な色素増感太陽電池の開発(大山 陽介) 1.1 はじめに 1.2 新型D -π- A 蛍光性色素を用いた高効率な色素増感太陽電池の開発 1.3 おわりに 2 金属格子上表面プラズモン励起共鳴有機系太陽電池の開発(馬場 暁/新保 一成/加藤 景三/金子 双男) 2.1 はじめに 2.2 グレーティングカップリング表面プラズモン共鳴法 2.3 有機薄膜太陽電池 2.4 色素増感太陽電池 2.5 まとめ 3 多孔性有機骨格材料を用いた光電変換の可能性(江 東林) 3.1 はじめに 3.2 多孔性有機骨格構造の分子設計と合成戦略 3.3 共役多孔性高分子を用いた光捕集アンテナ機能 3.4 π電子系2 次元高分子の構築と機能 3.5 結語 その他新材料・新構造を用いた太陽電池研究の最前線 1 微小化された炭素繊維の光誘起電荷分離機能(豊田 昌宏) 1.1 はじめに 1.2 構造と組織 1.3 膨張化による新機能の発現 1.4 まとめ 2 N型a-In-Ga-Zn-O/P型c-Siヘテロ接合型太陽電池の開発(野村 研二/神谷 利夫/細野 秀雄) 2.1 はじめに 2.2 アモルファス酸化物半導体a - IGZO の特徴と基礎物性 2.3 酸化物半導体の太陽電池応用 2.4 N型a-In-Ga-Zn-O/P型Siヘテロ接合太陽電池 2.5 N型a-In-Ga-Zn-O/P型Si接合におけるバンドアライメント 2.6 N型a-In-Ga-Zn-O(x=1～3)/P型Siヘテロ接合太陽電池 2.7 おわりに 3 C60 を原料とするカーボン薄膜太陽電池の開発(曽我 哲夫/林 靖彦) 3.1 はじめに 3.2 カーボン/シリコンヘテロ構造太陽電池 3.3 オールカーボン太陽電池 3.4 まとめ 4 マッカイ結晶を用いた超高効率太陽電池の研究(手島 正吾) 4.1 まえがき 4.2 マッカイ結晶とは 4.3 合成シミュレーション 4.4 機械特性シミュレーション 4.5 電子特性シミュレーション 4.6 太陽電池応用 4.7 まとめ 高効率太陽電池を用いた大規模発電とその利用 1 宇宙用太陽電池への応用(川北 史朗/今泉 充) 1.1 概要 1.2 宇宙用太陽電池の放射線劣化 1.3 宇宙用高効率3 接合太陽電池 1.4 高効率3 接合太陽電池の耐放射線性 1.5 CIGS 太陽電池の耐放射線性 1.6 CIGS 太陽電池の宇宙実験 1.7 今後の宇宙用太陽電池 2 大規模太陽光発電所の現状と課題(櫛屋 勝巳) 2.1 大規模太陽光発電所の現状:欧州の状況 2.2 大規模太陽光発電所の現状:日本の状況 2.3 全量買取り制度(日本版FIT 制度)を持続可能にするために 2.4 まとめ
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◆執筆者一覧◆
【執筆者】 計54名 山口 真史 豊田工業大学大学院工学研究科 主担当教授 中田 時夫 青山学院大学理工学部 教授 渡辺 健太郎 東京大学先端科学技術研究センター 特任助教 杉山 正和 東京大学大学院工学系研究科 准教授 中野 義昭 東京大学先端科学技術研究センター 教授/所長 阿部 泰宏 立命館大学立命館グローバル・イノベーション研究機構 ポストドクトラルフェロー 峯元 高志 立命館大学 理工学部 准教授 小牧 弘典 独立行政法人産業技術総合研究所太陽光発電工学研究センター 先端産業プロセス・高効率化チーム 研究員 柴田 肇 独立行政法人産業技術総合研究所太陽光発電工学研究センター 先端産業プロセス・高効率化チーム チーム長 仁木 栄 独立行政法人産業技術総合研究所太陽光発電工学研究センター 副センター長 片桐 裕則 長岡工業高等専門学校電気電子システム工学科 教授 井上 茂 東京大学生産技術研究所 特任助教 小林 篤 東京大学生産技術研究所 特任助教 太田 実雄 東京大学生産技術研究所 助教 藤岡 洋 東京大学生産技術研究所 教授 河原塚 篤 早稲田大学高等研究所 准教授 堀越 佳治 早稲田大学理工学術院 教授 市村 正也 名古屋工業大学 工学部 教授 岡本 保 木更津工業高等専門学校電気電子工学科 准教授 荒木 建次 大同特殊鋼株式会社新分野事業部ソーラー部技術・企画室 室長 尾崎 豊 株式会社光エネルギー研究所 社長 見目 喜重 豊橋創造大学大学院経営情報学研究科 教授 西岡 賢祐 宮崎大学工学部 准教授 岡田 至崇 東京大学先端科学技術研究センター／大学院工学系研究科 教授 吉村 徹三 東京工科大学コンピュータサイエンス学部 教授 内田 儀一郎 九州大学大学院システム情報科学研究院 助教 古閑 一憲 九州大学大学院システム情報科学研究院 准教授 白谷 正治 九州大学大学院システム情報科学研究院 教授 大下 祥雄 豊田工業大学半導体研究室 教授 冬木 隆 奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 教授 廣瀬 文彦 山形大学大学院理工学研究科 教授 竹井 日出夫 株式会社アルバック千葉超材料研究所第4研究部 部長 坂尾 洋介 株式会社アルバック千葉超材料研究所第4研究部 係長 佐藤 宗之 株式会社アルバック千葉超材料研究所第4研究部 主任 吉川 暹 京都大学エネルギー理工学研究所 特任教授 大野 敏信 地方独立行政法人大阪市立工業研究所 理事 荒川 裕則 東京理科大学工学部 教授 小澤 弘宜 東京理科大学工学部 助教 大山 陽介 広島大学大学院工学研究院物質化学工学部門 准教授 馬場 暁 新潟大学研究推進機構超域学術院 准教授 新保 一成 新潟大学工学部 准教授 加藤 景三 新潟大学大学院自然科学研究科 教授 金子 双男 新潟大学工学部 教授 江 東林 大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所 准教授 豊田 昌宏 大分大学工学部 教授 野村 研二 東京工業大学フロンティア研究機構 特任准教授 神谷 利夫 東京工業大学応用セラミックス研究所 教授 細野 秀雄 東京工業大学フロンティア研究機構/応用セラミックス研究所 教授 曽我 哲夫 名古屋工業大学大学院工学研究科 教授 林 靖彦 名古屋工業大学大学院工学研究科 准教授 手島 正吾 財団法人高度情報科学技術研究機構計算科学技術部 主任研究員 川北 史朗 独立行政法人宇宙航空研究開発機構研究開発本部電源グループ 主任開発員 今泉 充 独立行政法人宇宙航空研究開発機構研究開発本部電源グループ 主任開発員 櫛屋 勝巳 昭和シェル石油株式会社ソーラー事業部 担当副部長／ ソーラーフロンティア株式会社 執行役員 技術戦略企画部 部長