バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ

316：荷主研究者：2011/07/18(月) 22:04:37: http://www.kahoku.co.jp/news/2011/07/20110713t15001.htm
2011年07月13日水曜日　河北新報
シリコンで超格子構造　次世代太陽電池に応用

　東北大流体科学研究所の寒川誠二教授（知的ナノプロセス工学）は、次世代太陽電池の開発につながる微細な半導体「量子ドット」作製で、シリコンを円盤形にして重ね合わせ、高密度配置の超格子構造にすることに成功した。実用化されればシリコンを薄くした従来の太陽電池に比べ、太陽光エネルギーの吸収率が１．５～２倍に高まる。

　作製した量子ドットは直径１０ナノメートル（ナノは１０億分の１）、厚さ２～８ナノメートル。これを厚さをそろえて１センチ四方に１０の１２乗個ずつ詰め込み、超格子構造を実現。さらに厚さの異なるもの同士を重ね、幅広い波長の太陽光を吸収できるようにした。

　従来のガリウムヒ素などを材料に同様の構造にした場合に比べ、密度は約１００倍に高まり、コストは１０分の１程度にまで抑えられた。

　均一なシリコン成型には、同じ形を複製できるタンパク質の特製を活用。シリコンをタンパク質で覆うことで、円盤形に加工できる技術なども確立した。

　従来のシリコンを使った太陽電池は、薄膜状のシリコン基板で太陽光を吸収する仕組みで、変換効率は太陽光エネルギーの２０～３０％程度にとどまっていた。これに対して量子ドットは４５～６０％程度に上がるという。

　寒川教授は「実用化には、量子ドットを収めるパッケージや電極部分の開発など課題も多い。今後はデバイスメーカーとの試作などさらに研究を進め、２０２０年ごろの実用化を目指したい」と話している。

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