製した。高さ500nmの試料は短絡電流が約1.6倍、変換効率は約2.2倍となった。エッ チングをおこない、高さ500nmの周期構造を電極部分に実装した試料は短絡電流約2.6 倍、変換効率は約2.8倍となった。高さ700nmの試料は短絡電流が約2.8倍、変換効率 が約2.5倍となった。周期構造を導入した試料はいずれも変換効率が向上した。これは 周期構造の作用によって、デバイス表面での入射光の反射が低減され、デバイスの内部 へより多くの光を取り込んだためだと思われる。より高さのある周期構造を導入するこ とで屈折率差が小さくなり、反射が抑えられると考えられるので変換効率の向上が望め る。また、高さ 500nm の周期構造のエッチングの有無による特性を比較すると、エッ チングをした試料のほうが短絡電流、変換効率ともに向上の割合が大きくなった。原因 として、エッチングなしの試料は膜厚が大きく、膜内で光の吸収が起こってしまったこ とが出力の低減に繋がっていると思われる。電極上にパターンをエッチングすることで 特性の向上が期待できる。さらに、エッチング条件を見直し、周期構造を理想的な円柱 形の形状に近づけることで、更なる変換効率の高効率化が望める。
謝辞
本研究を行うにあたり、非常に興味深い研究テーマをご提示頂き、とても充実した研 究を行う環境を与えてくださり、さらには終始丁寧かつ適切なご助言、ご指導を頂いた 三浦健太准教授に心より感謝いたします。
研究を進めるにあたり問題解決に対する姿勢、発表に関してのご指摘、ご指導を頂い た花泉修教授に感謝いたします。
本論文を作成するにあたり、ご多忙の中審査して頂いた高橋佳孝准教授に深く感謝致 します。
本研究をおこなうにあたり、多くの専門知識と、問題に対する的確なご助言をいただ きました技術職員の野口克也氏に心より感謝いたします。
日々の研究をおこなうにあたり、良い研究成果を求め研究パートナーとして共に研究 を行って下さった修士1年王蒙懿氏、学部4年鈴木智也氏に心より感謝いたします。
本研究をおこなうにあたり、共に助け合い、研究生活や日常生活をとても有意義なも のにしていただき、三浦、花泉両研究室の同期院生並びに後輩の皆様に心より感謝いた します。
最後に、日常生活から学生生活において有意義なものになるよう陰ながら支えてくれ た両親に心より感謝いたします。
本研究では多くの方々のご指導、ご助言のもとになされたものであり、様々な面で協 力していただいた関係諸氏に改めて感謝し、御礼申し上げます。
参考文献
[1] 経済産業省、資源エネルギー庁、エネルギー白書、ホームページ http://www.enecho.meti.go.jp/topics/hakusho/index.htm
[2] 濱川 圭弘、‘太陽電池’、株式会社コロナ社 P 31、52、76
[3] 東京電機大学、‘半導体光学 第2版’、東京電機大学出版局 P216-217
[4] 西井 準治、菊田 久男、‘ナノ構造光学素子開発の最前線’、株式会社シーエム シー出版、P10-12
[5] 辻埜 和也、村松 道夫、‘ウエットエッチングによる太陽電池用シリコンウエ ハへの低反射表面凹凸構造の形成技術’、進化するナノテクノジーVol.56、No12、 2005 P843-844
[6] 内海 健太郎、飯草 仁、‘ZnO（Al添加ZnO）薄膜の特性’、東ソー株式会社、
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[7] 日本学術振興会、透明酸化物光・電子材料第166委員会、‘透明導電膜の技術’株 式会社オーム社、P138
[8] 麻蒔 立男、‘薄膜作製の基礎’、日刊工業新聞社、P196-205
[9] 井上 雅人、‘ZnO薄膜を用いた光機能性デバイスに関する研究’、群馬大学大学 院平成23年度修士論文
[10] 鈴木 鉄人、‘太陽電池用ZnO透明導電性薄膜の電気的特性に関する研究’、群馬 大学平成22年度卒業論文
[11] N. Senoussaoui、M.Krause、J.Muller、E.bunte、T.Brammer、H.Stiebig ‘Thin-film solar cells with periodic grating coupler’、Thin Solid Films451-452(2004)、p397-401 [12] 川上 彰二郎、‘フォトニック結晶技術の新展開’、株式会社シーエムシー出版、
P52-58