講演題目

太陽電池のデバイスシミュレーション －CIGS太陽電池の最適設計－

立命館大学
峯元 高志

　デバイスシミュレーションは、デバイス設計に役立つだけではなく、実デバイスの動作と比較することによって、物性パラメータのフィッティングによる推定や、デバイスの高効率化のボトルネックを明らかにすることができる。太陽電池の基本的な設計・動作解析には、一次元デバイスシミュレータでも十分に役立つ。また、一次元デバイスシミュレータは、安価あるいはフリーで提供されている場合が多い。本講演では、基本的なデバイスシミュレーションの考え方・手法を解説した後に、各種デバイスシミュレータ（PC1D：University of New South Wales, Prof. P. A. Basore、SCAPS：University of Gent, Prof. M. Burgelman、AMPS-1D：The Pennsylvania State University, Prof. S. Fonash、NSSP：Ritsumeikan University、Prof. H. Takakura）の特徴について紹介する。各種シミュレータによって、計算可能な層数が異なるため、バンドギャップ中の欠陥準位分布、膜厚方向の物性値変化を考慮できるものもある。各種太陽電池のシミュレーション事例に触れた後、特にCIGS太陽電池のシミュレーション事例について紹介する。また、タンデム構造や界面再結合を模擬するためのデバイスシミュレーション特有の手法についても解説する。