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CIGS太陽電池研究開発で世界をリード!青山学院大学理工学部「中田研究室」

中田 時夫
理工学部教授
中田 時夫
「CIGS太陽電池」とは?
 従来のシリコン(Si)系太陽電池に替わり、次世代の高効率・低コスト太陽電池の本命として期待されているCIGS(Cu(In,Ga)Se2)太陽電池。このタイプの太陽電池は理論的な発電効率が、高価な単結晶Si太陽電池と同程度で、大面積化や集積型による高電圧モジュールの製造も可能という特色があります。また、薄膜発電層の厚さが約1ミクロンと薄くでき、材料コストはもちろん、製造時のエネルギーやコストも大幅に削減されます。しかも、Si系太陽電池に比べ、放射線などに強く、人工衛星や宇宙開発分野での利用にも適しています。
 このように数々のメリットを持つCIGS太陽電池ですが、国内外の企業が相次いで生産計画を発表。今後、環境・エネルギー問題解決の切り札として、急速に実用化が進んでいくものと予想されています。




世界をリードする研究成果を
続々と発信する「中田研究室」

 理工学部の中田時夫教授は、1985年、わが国でもっと早い時期にこのCIGS太陽電池の研究に着手し、現在までこの分野における数々の先導的な研究成果を発信してきました。
 「たとえば、有害なカドミウム(Cd)を含まないCIGS太陽電池の開発では、世界最高の変換効率 18.1%を達成しました。その後、アメリカの国立再生可能エネルギー研究所との共同研究によってその記録を18.6%に更新しています。また、新しいタイプの太陽電池の研究開発も積極的に進めており、裏面電極にフラットパネルディスプレーなどに用いられる透明導電膜をキーテクノロジーとして、世界初のCIGS“両面受光型”太陽電池の試作・動作確認に成功しており、2つのセルを上下に重ねた“タンデム型”太陽電池に関する先導的な研究を進めています。タンデム型の研究では、銅(Cu)の替わりに銀(Ag)を入れたAIGS太陽電池の提案も行っています」(中田教授)
 中田研究室の大きな特色は、薄膜作製・物性評価などの基礎・要素技術から、デバイス作製・評価まで一貫して行っていること。「これは大学研究室としては国内では数少ない存在といってもいいでしょう」(中田教授)。
 そして相模原キャンパスK棟2階には、透明導電膜の研究などに使用する「多元スパッタ装置」、高精度で膜組成の制御を可能とする「分子線エピタキシー(MBE)装置」、「レーザーMBE装置」など、CIGS太陽電池研究の拠点にふさわしい国内有数の実験・研究環境が整えられています。

研究室の詳細はオリジナルサイトでご覧いただくことが可能です。
中田研究室のオリジナルサイトはこちら
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