多接合型太陽電池について

質問

一般に太陽電池は、pn接合を持つと聞いているのですが、多接合型太陽電池も同様な接合をもった構造なのでしょうか？

色々調べると、入射光側にa-SiCなどのバンドギャップの高い材料を用いて、次にa-Siなどのそれより小さいバンドギャップの材料を用いて、さらに、またそれより小さいバンドギャップの材料を用いた構造により効率よく太陽光を吸収する構造であるということはわかりました。

このように、入射光側から順にバンドギャップの高い順から順に小さい材料を用いるということなのですが、その界面ではどのような接合となっているのでしょうか？
また、効率的には、40.7%もの高い効率を得られたという報告があり有望な太陽電池と思われますが、この多接合型の問題点などはあるのでしょうか？

素人で申し訳ありませんが、どなたか教えてください。

回答No.2

shupepei

40.7%というのはSpectrolabが去年出した値のことだと思います。
この値はGaInP/GaInAs/Geの化合物系三接合セルの値で、Si系とは異なる材料系になります。

一応補足として・・・
化合物系材料は材料コストの点でSi系の大きく水をあけられています。
またAsなど有害な物質も使うので、用途がかなり限られます。
例えば人工衛星など、限定されたスペースで超高効率が欲しい場所への適用が考えられます。

Si系タンデム構造は自分はあまり詳しくは無いのですが、非常に有用な技術だと思います。
カネカさんなどで実用化もされてますね。
URLを参照してみてください。

多接合型の問題はやはり界面の接合だと思います。
界面で欠陥が生じてしまうと折角たくさん稼いだキャリアがどんどんトラップされてしまいます。
それぞれのセルの格子定数が同じになるような構造が良いと思います。

お役に立てれば幸いです。

参考URL：

http://www.a-sic.kaneka.co.jp/j/hybrid/index.html

回答No.1

ginlime

http://www.j-tokkyo.com/2004/H01L/JP2004-319934.shtmlこのURLと下記URLで確認下さい。吸収波長の異なる光を各接合で吸収し発電する事から短波長吸収接合が表面から各長波長に移動しながら接合が積層されます。各太陽電池毎の積層面が光学的に透明である必要がありますので、オーミック接合で透明性維持の課題はあると思います。

参考URL：

http://www.nano.eecs.kumamoto-u.ac.jp/taiyou.pdf