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北陸先端科学技術大学院大学
先端科学技術研究科 教授 博士(工学)
大平 圭介氏
【ご専門】
シリコン太陽電池、薄膜
【ご経歴等】
東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻博士課程修了(2004年)、博士(工学)。2004–2005年 東北大学金属材料研究所博士研究員、2005–2011年 北陸先端科学技術大学院大学 助教、2012–2018年 同准教授、2018年~ 同教授。2009–2013年 JSTさきがけ研究兼任研究者。触媒化学気相堆積(Cat-CVD)法による薄膜形成、フラッシュランプアニールによる非晶質シリコン膜の爆発的結晶化とその太陽電池応用、結晶シリコン太陽電池モジュールの電圧誘起劣化(PID)、封止材を用いない新概念太陽電池モジュールなどの研究に従事。2007年 応用物理学会講演奨励賞、 2017年 PVSEC-27 Best Paper Award。2025年6月より一般社団法人日本太陽光発電学会会長。
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よくある質問
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特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします。
太陽電池の発電原理、高性能化の指針が理解できる。
太陽光発電市場の現状や問題点が把握できる。
2050年のカーボンニュートラル社会の実現に向けて、再生可能エネルギーの中でも特に重要な役割を担う太陽光発電のさらなる普及と拡大が強く求められています。本セミナーでは、現在世界中で最も広く利用されている太陽電池である「結晶シリコン太陽電池」に焦点を当てます。まず、発電の原理について、電流や電圧がどのように発生するのかという基礎的な原理を丁寧に解説します。これにより、太陽電池の動作を理解するための基盤を参加者に提供します。さらに、結晶シリコン太陽電池ならではの特徴的な製造プロセスについても取り上げ、シリコンの結晶成長やウェハー加工、セル構造の形成など、シリコン太陽電池に特徴的な工程を紹介します。加えて、技術的な側面だけでなく、太陽光発電を取り巻く市場動向についても触れます。世界的な導入量の推移やコスト低減のトレンド、最新の動向を紹介し、太陽光発電市場が今後どのような発展を遂げる可能性があるのかを展望します。
1.太陽電池の動作原理
1-1. 半導体
1-2. p-n接合
1-3. 電流発生の原理
1-4. 電圧発生の原理
1-5. 太陽電池の理論限界効率
1-6. 太陽電池の基本構造
2.結晶シリコン太陽電池の作製プロセス
2-1. 結晶成長
2-2. ウェハー化
2-3. 表面凹凸形成
2-4. ドーパント拡散
2-5. 反射防止膜形成
2-6. 電極形成
2-7. モジュール作製
3.市場動向と将来展望
3-1. 太陽電池モジュールの生産量
3-2. セル構造の変遷
3-3. シリコン以外の太陽電池の状況
3-4. 課題と将来展望
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