NIMS试制成功使用透明BN的太阳能电池

日本独立行政法人物质材料研究机构（NIMS）试制成功了使用能够透过可视光的氮化硼（BN）的太阳能电池。BN作为有望实现紫外激光器和透明晶体管等的宽禁带（Band gap）半导体材料而备受期待，不过原来未能解决成为半导体所必须的杂质掺杂问题。此次在高密度BN薄膜中掺入杂质时采用了自主开发的“Laser Mixing Plasma CVD法”，成功试制出BN/Si异质结二极管。使用这种二极管试制的太阳能电池的发电效率为2％左右。


利用Laser Mixing Plasma CVD法能够合成与金刚石具有相同原子价键（sp3价键）结构的高密度BN，同时掺入硅杂质，形成了p型半导体BN，直接试制出了基于硅底板（n型）及其上生成的BN（p型）的异质结二极管的太阳能电池单元。另外，在薄膜表面覆盖有微米级的玉米状微粒，以此来减少太阳光的反射、提高光的吸收率。


BN/Si太阳能电池将专门面向对耐久性、可靠性以及耐候性等有较高要求的无人观测装置和宇宙环境等用途，推出相关产品。今后，除此次试制成功的p型BN之外，还将通过试制n型BN来制作BN同质结二极管。这样，就能够开发出相对于可视光的透明电池，除配合蓄电池、构成车载型太阳能天窗发电系统外，还有望用于开发贴在太阳镜或玻璃窗户上的太阳能电池等。