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論文

First flight demonstration of film-laminated InGaP/GaAs and CIGS thin-film solar cells by JAXA's small satellite in LEO

森岡 千晴*; 島崎 一紀*; 川北 史朗*; 今泉 充*; 山口 洋司*; 高本 達也*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 中村 揚介*; 平子 敬一*; et al.

Progress in Photovoltaics; Research and Applications, 19(7), p.825 - 833, 2011/11

 被引用回数:15 パーセンタイル:41.17(Energy & Fuels)

The electrical performances of InGaP/GaAs dual-junction solar cells and CIGS solar cells in space have been demonstrated by JAXA's small satellite which flew in a low-earth orbit since January 2009. This flight demonstration is the first experiment for a thin-film III-V multi-junction solar cell in the world. Thin-film solar cells were laminated using transparent polymer film in place of conventional coverglass for protection of solar cell's surface. The film-laminated cells were observed for short-circuit current degradation. The ground tests indicated that the cause of the degradation was attributed to the film coloring by obliquely incident UV rays, not to space radiations (protons and electrons). This is because the lamination film has UV-reflective multilayer coating on its surface. The flight data and the predicted results were in reasonable agreement with each other. Thus, we could verify the validity of the ground tests and prediction methodology for film-laminated solar cell in this study.

論文

Reverse Monte Carlo simulation approach on the amorphous structure of C$$_{59}$$N

Ferdows, M.; 鈴谷 賢太郎; 川北 至信; 小原 真司*; 樹神 克明; 山本 和典; 社本 真一; 平田 孝道*; 表 研次*; 笠間 泰彦*; et al.

Abstracts of 7th International Symposium on Advanced Materials in Asia-Pacific (NT 2010)/JAIST International Symposium on Nano Technology 2010 (7th ISAMAP), p.25 - 28, 2010/09

ヘテロフラーレンC$$_{59}$$Nのアモルファス構造を研究するために、パルス中性子粉末回折データを用いて、逆モンテカルロシミュレーション解析を行った。散乱関数S(Q)は、構造が不定形であることを示している。一方、原子2体分布関数(PDF)は、局所構造が、C$$_{60}$$の構造と類似していることを示している。得られた構造は、初期モデルに強く依存する。逆モンテカルロシミュレーション法の問題について議論する。

論文

Radiation response and recovery characteristics of amorphous silicon solar cells

島崎 一紀*; 今泉 充*; 川北 史朗*; 森岡 千晴*; 大島 武; 伊藤 久義; 岐部 公一*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 5, 2007/02

次世代の宇宙応用が期待されるアモルファス(a-Si)/アモルファスシリコンゲルマ(a-SiGe)のタンデム太陽電池に50keV$$sim$$3MeV陽子線を照射し発電特性の変化を調べた。陽子線照射により発電特性が減少することが観測された。短絡電流(I$$_{SC}$$)の劣化とNon Ionizing Energy Loss(NIEL)に基づく弾き出し損傷量(Dd)の関係を求めたところ、陽子線のエネルギーによらず単一の関係となることが見いだされ、a-Si/a-SiGe太陽電池においても従来の結晶太陽電池と同様にDdが劣化量を決める重要な指標となることが判明した。また、照射後130$$^{circ}$$Cでの熱処理を行ったところ発電特性の回復が観測され、6時間の熱処理により特性が未照射値まで回復することが判明した。

論文

Recovery of the electrical performance of proton-irradiated 3J solar cells by current injection

大島 武; 宮本 晴基; 今泉 充*; 森岡 千晴*; 川北 史朗*; 島崎 一紀*; 岐部 公一*; 河野 勝泰*; 伊藤 久義

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 6, 2007/02

宇宙用太陽電池の主流となりつつあるInGaP/GaAs/Ge三接合(3J)太陽電池へ50keV及び10MeV陽子線を照射して発電特性を劣化させた後、室温にて0.03$$sim$$0.25A/cmの範囲で電流注入を行った。その結果、電流注入量時間の増加とともに短絡電流が回復すること,短絡電流の回復量と注入した電流量(電荷)の関係は10MeV陽子線照射した3J太陽電池も50keV陽子線照射したのも同様な関係があることが見いだされた。さらに、電流注入による回復の振る舞いから欠陥のアニール率を求めたところ10MeVも50keV陽子線照射したものも同様の値であることが見積もられた。このことより、特性回復に寄与する欠陥の種類は10MeV, 50keV陽子線照射試料ともに同じものであることが示唆された。

論文

Flight demonstration of Cu(In,Ga)Se$$_{2}$$ thin-film solar cells using micro-satellite

川北 史朗*; 今泉 充*; 岐部 公一*; 大島 武; 伊藤 久義; 依田 真一*; 中村 友哉*; 中須賀 真一*

Proceedings of 7th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-7), p.61 - 64, 2006/10

次世代の高効率薄膜太陽電池として有望なCu(In,Ga)Se$$_{2}$$(CIGS)太陽電池の宇宙実証を行った。CIGS太陽電池は地上での照射試験及び宇宙実証試験衛星つばさ(MDS-1)での宇宙実証の結果、非常に優れた耐放射線性を有することが判明している。今回は、宇宙に大量に存在する低エネルギー電子線や陽子線の遮蔽に用いるカバーガラスを取り付けないCIGS太陽電池を用いて実証を行った。カバーガラス無しCIGS太陽電池は人工衛星「ナノマイクロサットXI-V」に搭載され2005年の10月27日にLEO(Low Earth Orbit)軌道に打ち上げられた。250日間の運用期間中、CIGS太陽電池の発電特性の劣化は全く観測されなかった。軌道での太陽電池の温度及び放射線(電子線・陽子線)量を考慮して解析をしたところ、放射線により発電特性は劣化するが、同時に温度による特性回復が起こるため結果として劣化が生じないと結論できた。

論文

Si substrate suitable for radiation-resistant space solar cells

松浦 秀治*; 川北 史朗*; 大島 武; 伊藤 久義

Proceedings of 7th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-7), p.157 - 160, 2006/10

CZ(Czochralski)法,MCZ(Magnetic Czochralski)法及びFZ(Floating Zone)法で作製したボロン(B)ドープシリコン(Si)基板の正孔濃度と10MeV陽子線及び1MeV電子線の照射量の関係をHall測定により調べた。その結果、CZ法のSi基板は陽子線,電子線照射量の増加とともに正孔濃度は減少し、電子線では1$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$で、陽子線では2.5$$times$$10$$^{14}$$/cm$$^{2}$$で伝導型がp型からn型になることが判明した。MCZに関しても、CZに比べ正孔濃度減少率は小さいものの1$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$の電子線照射で正孔濃度が未照射の3$$times$$10$$^{15}$$から1$$times$$10$$^{12}$$/cm$$^{3}$$まで減少することが明らかとなった。一方、FZ法Si基板では正孔濃度の減少率は非常に小さく1$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$の電子線照射においてもほとんど変化がないことが判明した。製造法により基板の酸素含有が異なり、FZ, MCZ, CZの順で酸素濃度が増加することを考えると、キャリア濃度減少の原因は酸素と空孔欠陥の複合欠陥であることが示唆される。以上より宇宙用Si太陽電池基板としてはFZ法が最も適していると帰結できる。

論文

Current injection effects on the electrical performance of 3J solar cells irradiated with low and high energy protons

大島 武; 宮本 晴基; 今泉 充*; 森岡 千晴*; 川北 史朗*; 島崎 一紀*; 岐部 公一*; 河野 勝泰*; 伊藤 久義

Proceedings of 2006 IEEE 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-4) (CD-ROM), p.1818 - 1821, 2006/05

次期の宇宙用太陽電池の主力である三接合(3J)太陽電池の劣化特性の電流注入による回復現象を明らかにするために、照射陽子線のエネルギーと劣化の回復特性の関係を調べた。試料にはInGaP/GaAs/Geの3J太陽電池を用い、室温にて50keV又は10MeVの陽子線を照射した。発電による電流注入効果を避けるために、照射中は暗状態、回路は開放状態とした。50keV陽子線では、1.2$$times$$10$$^{12}$$/cm$$^{2}$$照射により短絡電流(I$$_{SC}$$)の保存率は81%となった。一方、10MeV陽子線の場合は、I$$_{SC}$$が80%となる照射量は50keVに比べ一桁多い3.0$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$であったが、このことは10MeV陽子線が3J太陽電池を通過するのに対し50keV陽子線が3J太陽電池のトップセルであるInGaPの接合付近に飛程を持つため損傷が大きいことによる。照射後、0.03$$sim$$0.25A/cm$$^{2}$$で電流注入を行ったところ、劣化した特性は両方の3J太陽電池ともに同様の回復を示し、照射エネルギーの違いにより回復の大きさに差異はないことを見いだし、I$$_{SC}$$の回復量から欠陥のアニール率を見積もったところ、5$$times$$10$$^{-5}$$$$sim$$1$$times$$10$$^{-4}$$/sが決定された。

論文

Si substrate suitable for radiation-resistant space solar cells

松浦 秀治*; 岩田 裕史*; 鏡原 聡*; 石原 諒平*; 米田 雅彦*; 今井 秀彰*; 菊田 真経*; 井上 裕喜*; 久松 正*; 川北 史朗*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 45(4A), p.2648 - 2655, 2006/04

 被引用回数:15 パーセンタイル:48.01(Physics, Applied)

宇宙用Si太陽電池の耐放射線性強化に関する研究の一環として、1MeV電子線又は10MeV陽子線照射がSi基板中の正孔濃度に及ぼす影響をホール効果により調べた。試料は、ボロン(B), アルミニウム(Al), ガリウム(Ga)等の異なる種類のアクセプタを添加したCZ成長Si基板,MCZ法で作製したB添加Si基板及びFZ法で作製したB添加Si基板を用いた。その結果、CZ基板では、陽子線照射量の増加とともに正孔濃度が減少し、添加不純物によらず2.5$$times$$10$$^{14}$$/cm$$^{2}$$で伝導キャリアのタイプが正孔から電子へと変化した。また、B添加したCZ, MCZ, FZ基板を比較したところ、いずれの基板も電子線照射量の増加とともに正孔濃度は減少するが、その減少の大きさはCZ, MCZ, FZの順であり、1$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$照射でCZ基板のキャリアタイプが電子に変化したのに対してMCZ, FZは正孔のままであった。CZ基板では添加不純物によらず正孔濃度の減少は同程度であること、CZ, MCZ, FZの順で正孔濃度の減少が少ないこと、CZ, MCZ, FZの順で基板に残留する酸素原子が少なくなることを考慮すると、正孔濃度を減少させる照射誘起欠陥の構造は、添加不純物と空孔の複合欠陥ではなく、基板に残留する酸素原子と空孔型の複合欠陥であることが示唆される。

論文

Evaluation of the electrical characteristics of III-V compounds solar cells irradiated with protons at low temperature

大島 武; 住田 泰史*; 今泉 充*; 川北 史朗*; 島崎 一紀*; 桑島 三郎*; 大井 暁彦*; 伊藤 久義

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.806 - 809, 2005/00

多接合型(InGaP/GaAs/Ge)太陽電池について、低温(175K)での10MeV陽子線照射及び電気特性測定を行った。3$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$照射により短絡電流,開放電圧,最大電力をそれぞれ初期値の77%, 77%, 50%程度まで低下させ、その後、光照射や電流注入が劣化した特性に及ぼす影響を調べた。その結果、AM0模擬太陽光照射では劣化した特性は変化しないが、暗状態での順方向バイアス印加により0.5A/cm$$^{2}$$程度の電流注入を行うと短絡電流,開放電圧,最大電力ともに回復を示すことが判明した。

論文

Analysis of flight demonstration results of an InGaP/GaAs dual-junction tandem solar cell

今泉 充*; 住田 泰史*; 川北 史朗*; 大島 武; 伊藤 久義; 桑島 三郎*

Proceedings of 31st IEEE Photovoltaic Specialists Conference and Exhibition (PVSC-31), p.563 - 566, 2005/00

人工衛星つばさ「MDS-1」に搭載された地上用InGaP/GaAs二接合タンデム太陽電池の耐放射線性の実宇宙環境試験結果を地上試験結果と比較した。600日間静止トランスファー軌道(GTO)に投入されたタンデム太陽電池の電気特性を解析し、短絡電流(I$$_{SC}$$),開放電圧(V$$_{OC}$$)及び最大電力(P$$_{MAX}$$)を求めた。600日経過後の特性劣化量と地上での1MeV電子線及び10MeV陽子線照射実験の結果を比較したところ、1MeV電子線を基準とした等価フルエンス解析では、I$$_{SC}$$, V$$_{OC}$$及びP$$_{MAX}$$で照射線量に約一桁のズレがあるのに対し、10MeV陽子線を基準とした等価フルエンス解析では全てのパラメータで良い一致を示した。この結果は、GTO軌道では電子線より陽子線の存在量が多いことに起因すると考えられる。これより、従来は1MeV電子線等価フルエンスにより太陽電池の寿命予測を行ってきたが、投入する軌道によっては10MeV陽子線等価フルエンスによる寿命予測を行った方が正確に寿命予測が行えると帰結できた。

論文

Change of majority-carrier concentration in p-type silicon by 10 MeV proton irradiation

岩田 裕史*; 鏡原 聡*; 松浦 秀治*; 川北 史朗*; 大島 武; 神谷 富裕

Proceedings of 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.143 - 146, 2004/10

宇宙用シリコン(Si)太陽電池の高線量域での特性の急落現象は多数キャリア濃度の減少によることが明らかとなっているが、この現象を詳細に解釈するために、製造方法(CZ法,FZ法),不純物の種類(ボロン(B),アルミ(Al)及びガリウム(Ga))及び濃度の異なるp型Si基板に10MeV陽子線を照射し、多数キャリア濃度の変化を調べた。キャリア濃度はホール計数測定により求めた。その結果、2.5$$times$$10$$^{14}$$/cm$$^{2}$$の陽子線照射により、CZ法で製造された全ての基板は、多数キャリアの種類が正孔から電子へと変化することを見いだした。一方、FZ法で製造した基板は同様な陽子線照射を行ってもキャリア濃度は減少するものの多数キャリアは正孔のままであった。FZ法はCZ法に比べ残留する酸素不純物の濃度が少ないことより、酸素関連の欠陥が多数キャリアの逆転に関与していると示唆される。

論文

Possibility analysis of Cu(InGa)Se$$_{2}$$ thin-film solar cells for space use

川北 史朗*; 島崎 一紀*; 今泉 充*; 桑島 三郎*; 依田 真一*; 大島 武; 伊藤 久義

Proceedings of 6th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-6), p.151 - 154, 2004/10

地上試験において観測されたCu(In,Ga)Se$$_{2}$$太陽電池の放射線劣化特性の回復現象を考慮することで、民生部品実証衛生MDS-1を用いた宇宙試験でのCu(In,Ga)Se$$_{2}$$太陽電池の特性変化を解析した。バンアレン帯を横切る軌道を周回するMDS-1での1年間の試験後においてもCu(In,Ga)Se$$_{2}$$太陽電池の発電特性はほとんど劣化せず、開放電圧が約1%のみの低下という非常に高い耐放射線性が確認できた。MDS-1軌道の平均温度(70$$^{circ}$$C),同程度の温度における地上試験で得られた劣化の回復率1$$times$$10$$^{-5}$$/s(短絡電流)及び2$$times$$10$$^{-6}$$/s(開放電圧)、並びにMDS-1軌道での放射線量を考慮して太陽電池の特性変化を解析した結果、放射線照射による劣化と熱アニールによる回復が同時に起こり、結果的に、軌道上では無劣化になると考えられ、軌道での実証試験結果と地上試験データを用いた計算結果に良い一致が得られた。

論文

Super radiation tolerance of CIGS solar cells demonstrated in space by MDS-1 satellite

川北 史朗*; 今泉 充*; 住田 泰史*; 櫛屋 勝巳*; 大島 武; 山口 真史*; 松田 純夫*; 依田 真一*; 神谷 富裕

Proceedings of 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-3) (CD-ROM), 4 Pages, 2004/01

2002年2月に打ち上げられた人工衛星MDS-1に搭載されたCu(In,Ga)Se$$_{2}$$太陽電池(CIGS太陽電池)の非常に優れた耐放射線性を観測した。打ち上げ後200日経過時点で、短絡電流は全く劣化せず、開放電圧も1%の低下のみであった。一方、地上試験により、CIGS太陽電池は室温においても劣化が回復すること、さらに電流注入により回復が早くなることを見いだした。これにより、CIGS太陽電池の「劣化の急速回復」による優れた耐放射線性が確認された。

論文

Effects of high-energy proton irradiation on the density and Hall mobility of majority carriers in single crystalline n-type CuInSe$$_{2}$$ thin films

Lee, H.-S.*; 岡田 浩*; 若原 昭浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義; 川北 史朗*; 今泉 充*; 松田 純夫*

Physica Status Solidi (A), 199(3), p.471 - 474, 2003/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:77.72(Materials Science, Multidisciplinary)

薄膜宇宙用太陽電池への応用が期待されているCuInSe$$_{2}$$半導体(CIS)の放射線照射効果を明らかにするために、0.38MeV, 1MeV, 3MeV陽子線照射によるキャリア濃度及び移動度の変化を調べた。用いた試料はガリウム砒素基板上にスパッタ法で作製したn型単結晶薄膜であり、未照射でのキャリア濃度は2$$times$$10$$^{16}$$から6$$times$$10$$^{16}$$/cm$$^{3}$$、移動度は105から135cm$$^{2}$$/Vsである。陽子線照射は室温にて1$$times$$10$$^{15}$$/cm$$^{15}$$まで行った。キャリア濃度と照射量の関係を解析することでキャリア減少率を求めたところ、3MeV陽子線照射では300cm$$^{-1}$$で0.38Mev陽子線照射では1800cm$$^{-1}$$と見積もられ、高エネルギー陽子線照射ほどキャリア減少率が低いことがわかった。この結果は、低エネルギー陽子線ほど表面付近での欠陥生成量が多く、今回のCIS薄膜試料に大きな損傷を与えるためと解釈できる。また、Hall移動度と照射量の関係を調べたところ、照射量の増加とともに移動度は減少し、1$$times$$10$$^{15}$$/cm$$^{2}$$照射では、初期値の1/3以下まで低下することが明らかになった。

論文

3MeV electron irradiation-induced defects in CuInSe$$_{2}$$ thin films

Lee, H.-S.*; 岡田 浩*; 若原 昭浩*; 大島 武; 伊藤 久義; 川北 史朗*; 今泉 充*; 松田 純夫*; 吉田 明*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 64(9-10), p.1887 - 1890, 2003/09

 被引用回数:12 パーセンタイル:44.44(Chemistry, Multidisciplinary)

次世代の高効率の宇宙用薄膜太陽電池として期待されているCuInSe$$_{2}$$(CIS)の電子線照射による電気特性変化を調べた。CISはスパッタ法によりGaAs基板上に作製した。電子線照射は、エネルギー3MeVで、室温にて2$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$の線量まで照射を行った。ホール係数測定により、キャリア濃度及び移動度の変化を調べたところ、電子線の照射によってキャリア濃度及び移動度が減少することが見いだされた。キャリア濃度と電子線照射量の関係を解析した結果、キャリアリムーバルレートが1/cm$$^{2}$$であると見積もられた。また、キャリア濃度の温度依存性を解析することで電子線照射により、新たに欠陥に起因するエネルギー準位(54mV)が発生すること,2$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$の電子線照射により1.4$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{3}$$の濃度の欠陥が生成されることが明らかとなった。

論文

Annealing enhancement effect by light illumination on proton irradiated Cu(In,Ga)Se$$_{2}$$ thin-film solar cells

川北 史朗*; 今泉 充*; 山口 真史*; 櫛屋 勝巳*; 大島 武; 伊藤 久義; 松田 純夫*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 41(7A), p.L797 - L799, 2002/07

次世代の宇宙用高効率薄膜太陽電池として期待されているCu(In,Ga)Se$$_{2}$$太陽電池の陽子線照射効果後の特性回復現象を調べた。陽子線照射容器に模擬太陽光源を取り付けることで、in-situで出力特性が測定できる装置を用いて実験を行った。照射後、暗状態で一定時間放置し、その後、太陽電池特性を測定したところ回復現象が観測された。さらに、太陽電池へ光をあてた状態で放置後に特性測定した場合には、回復現象が促進されることが見出された。測定温度依存性より、この回復現象に必要な活性化エネルギーを求めたところ、光照射の場合は0.80eVで、暗状態では0.92eVであると見積もられた。

口頭

低温下で照射した宇宙用太陽電池特性の電流注入による回復現象

宮本 晴基; 大島 武; 伊藤 久義; 今泉 充*; 森岡 千晴*; 川北 史朗*; 島崎 一紀*; 岐部 公一*; 河野 勝泰*

no journal, , 

InGaP/(In)GaAs/Ge3接合(3J)太陽電池の放射線劣化モデル構築を目的に、InGaPトップセルの劣化特性が電流注入により回復する現象を熱アニール効果を抑制できる低温で評価した。まず、宇宙用の3J太陽電池に対し、210Kにて10MeV陽子線を3$$times$$10$$^{13}$$/cm$$^{2}$$照射することで短絡電流(I$$_{SC}$$)を照射前の94%まで低下させた。その後、温度を保ったまま、暗状態にて外部電流源を用いた順方向電流注入(0.25A/cm$$^{2}$$)を行い特性の変化を調べた。その結果、電流注入時間の増加とともにI$$_{SC}$$の回復が見られること,1000秒以上では回復が飽和傾向を示すことが明らかとなった。また、このI$$_{SC}$$の飽和値は未照射の値に対して98%であった。このことは、電流注入により照射欠陥がアニールされ太陽電池出力特性の回復が見られるが、一部にはアニールされない種類の欠陥も存在することを示唆する結果といえる。さらに、回復量と電流注入時間の関係より欠陥アニール率を見積もったところ、0.005$$sim$$0.01程度が妥当であることが見いだされた。

口頭

AlInGaP単一接合太陽電池における耐放射線性のベース層キャリア濃度依存性

森岡 千晴*; 島崎 一紀*; 川北 史朗*; 今泉 充*; 大島 武; 伊藤 久義; 岐部 公一*

no journal, , 

次世代の3接合(3J)太陽電池のトップセル材料として有望なAlInGaPの耐放射線性を明らかにするため、ベース層のキャリア濃度と耐放射線性の関係を調べた。実験では、GaAs基板上に有機金属化学気相成長(MOCVD)法により、ベース層の厚さ1$$mu$$m,キャリア濃度3$$times$$10$$^{16}$$, 6$$times$$10$$^{16}$$, 9$$times$$10$$^{16}$$及び3$$times$$10$$^{17}$$cm$$^{-3}$$のAlInGaP太陽電池を作製した。これら太陽電池に、1MeV電子線を照射し特性劣化を評価した結果、照射量が3$$times$$10$$^{15}$$cm$$^{-2}$$までの領域ではキャリア濃度が高いほど開放電圧(V$$_{OC}$$)が高いが、それ以上の照射量では傾向が逆転し、キャリア濃度が高いほどV$$_{OC}$$が低いことが見いだされた。一方、短絡電流(I$$_{SC}$$)の劣化に関しては、キャリア濃度の違いによる差はほとんど見られなかった。I$$_{SC}$$の劣化はおもに少数キャリア拡散長の低下に起因し、V$$_{OC}$$の劣化は多数キャリア濃度の減少による拡散電位の低下やリーク電流の増加に起因することを考慮すると、AlInGaPでは、拡散長の損傷係数はベース層のキャリア濃度には依存しないが、キャリア濃度減少率はベースのキャリア濃度に依存すると結論できる。

口頭

High energy electron irradiation methodology for space solar cells evaluation at JAEA

大島 武; 宮本 晴基; 今泉 充*; 花屋 博秋; 川北 史朗*; 森岡 千晴*; 佐藤 真一郎; 金子 広久; 金沢 孝夫; 岐部 公一*; et al.

no journal, , 

原子力機構と宇宙航空研究開発機構が共同研究で進めている宇宙用太陽電池の放射線劣化評価に関して、特に、電子線照射試験法に焦点を当てて紹介する。まず、評価試験に使用している加速器の仕様とチャージコレクタを用いた電子線の線量測定方法を述べる。次に、本共同研究で行っている、二種類の照射試験法(逐次法及び同時計測法)に関しての説明を行う。逐次法とは、太陽電池を水冷板上に置き大気中で照射し、その後、別の施設で発電特性を測定するものであり、世界的に見て一般的な方法である。一方、同時計測法は、原子力機構と宇宙航空研究開発機構との共同研究により開発した独自の試験法であり、電子線照射容器に模擬太陽光を導入することで照射試験中に太陽電池発電特性を測定することが可能である。

口頭

III-V族化合物薄膜2接合太陽電池の耐放射線性の検討

今泉 充*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 川北 史朗*; 岐部 公一*

no journal, , 

高効率と軽量を同時に実現させるべく、InGaP/GaAs 2接合薄膜太陽電池の開発を行っている。その試作品の耐放射線性を、現在実用化されているInGaP/GaAs/Ge 3接合太陽電池と比較した。その結果、GaAsサブセルの放射線劣化が3接合太陽電池の場合に比べて大きいことが見いだされた。この理由として、2接合薄膜太陽電池の場合は積層構造を逆向きに成長しているため、GaAsサブセルの光吸収層のキャリア濃度プロファイルが設計通りとなっておらず、陽子線照射による少数キャリア拡散長の低下の影響がより大きく現れたことが考えられる。

口頭

Structural models of amorphous C59N; A Reverse Monte Carlo analysis of neutron diffraction data

Ferdows, M.; 鈴谷 賢太郎; 川北 至信; 小原 真司*; 樹神 克明; 山本 和典; 社本 真一; 平田 孝道*; 表 研次*; 笠間 泰彦*; et al.

no journal, , 

heterofullerene、C59Nの定形のない構造を研究するためにReverseモンテカルロ(RMC)シミュレーションを実行した。約0.7gの粉末試料に関する中性子回折データはロスアラモス国立研究所のマヌエルルーハンNeutron Scatteringセンターで中性子粉末回折計NPDFを使用して、16時間, 室温で測定された。散乱関数S(Q)のフーリエ変換を使用することによって、C59Nの原子二体分布関数(PDF)を得た。S(Q)は、構造が無定形であることを示しているが、PDFは、ローカルの構造がC60と同様であることを示している。これらのデータは、RMCシミュレーションでアモルファス分子についての構造の研究の好例であるかもしれない。一般に、RMCは、アモルファス材料の構造をモデル化するための方法である。中性子回折,X線回折などからの実験データに基づく非晶質のシミュレーションが、MCGRとRMCAソフトウェアを使用することによって行われる。RMCA計算では、立方体の箱に240の原子(60*4)を含む初期の構成について研究した。

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