豪で、学生が考案したインクジェットプリンターとピザ用のオーブンで簡単にできる太陽電池が話題に

　オーストラリアのSchool of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering at the Univesity of New South Walesの学生が考案した、インクジェットプリンターとピザ用のオーブンで簡単にできる太陽電池が話題になっています。

Solar Star: Nicole Kuepper

(unsw,2008年09月01日)
追記 : 本日は、YouTubeの埋め込みが動画が機能しないようなので、タイトルにリンクを追加しました。

・太陽光発電を簡素化、途上国への普及目指す　豪研究者-----CNN.jp,2008.09.06

" .....ケッパー氏によれば、アイジェットは「インクジェット方式のプリンターとマニキュアの除光液、ピザの焼けるオーブンがあれば作れる」太陽光発電機。従来の工程と違い、..... "

　その女子学生の名前は、Nicole Kuepperさん(Wikipedia)、1985年生まれの23才の太陽光発電専門課程を学ぶ学生だそうで、大学のサイトで研究論文が掲載されています。

関連
・School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering at the Univesity of New South Wales / Nicole Kuepper

　若い研究者であることもあり、ディープリンクなので、URLは記しませんが、｢Photovoltaic technology for developing countries｣ [22 nd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition (Milan, 2007)]

" ABSTRACT: The manufacture of silicon solar cells currently involves many complex processes necessitating clean environments and highly skilled people. Many of these processes are not conducive to a developing country’s production environment where the manufacture of solar cells could arguably bring about the most good for the two billion people worldwide who currently lack access to electricity. In this work, a novel rear-contact iJET Cell design　that relies on low-cost inkjet printing technologies and low-temperature processes . appropriate for a manufacturing environment in developing countries . is proposed, developed and evaluated. The iJET Cell design capitalises on an innovative way of forming metal-insulator-silicon (MIS) contacts simultaneously to both polarities of semiconductor material. This is done by exploiting pinholes present in a thin tunnel oxide to create good ohmic contacts to both lightly doped n-type and p-type silicon using aluminium in the MIS structure.
Keywords: inkjet printing, metal-insulator-silicon contacts, developing countries "

という内容が公開されていて、インクジェット方式のプリンターとマニキュアの除光液、ピザの焼けるオーブンについてのより詳しい内容を読むことができます。興味のある人は、”検索”し、一読をおすすめします。

　素晴らしいのは、結晶系太陽電池に代表される太陽電池の製造工程が、半導体工場のクリーンルームで、純度の高い材料を使って、高温の処理過程を経て製造されるという問題点を解決することを目的として、｢簡易的な製造工場で、簡単な材料とピザオーブンと表現されるような低い温度の窯｣で製造できる太陽電池を考案したということです。当然、製品になるまではまだまだ実験や検証が必要ですが、製品化までこぎつければ、大きな成果を生み出す可能性があります。
　今後世界的に大量の安価で単純な仕組みで製造できる太陽電池が必要とされることは間違いがありません。その場合、より純度の低いシリコン材料を使ってアルミなどの金属に太陽電池セル用の基礎となる基盤を作ります。この基盤は、より高い温度を利用するので、効率よい環境でクリーンルームで製造します。基盤には、アルミニウムの板を利用し、あらかじめ、N型結合層を作り、薄い酸化アルミニウム薄膜を形成{この層を通じて流れるトンネル電流(TOC)を利用？}しておきます、後日、そのその基盤をより低い技術と温度環境で運用される、途上国などの太陽電池工場に持ち込み、インクジェットのような技術で背面からP型結合と接点加工を行い、低温で焼成し、太陽電池セルを完成させるということです。前半の前処理で大きな工場での管理と製造が不可欠な感じですが、仕上げは発展途上国などで利用できる簡単な技術とエネルギー利用で仕上げられるということです。結晶系の太陽電池の表面に見られる格子状の接点や配線プリントが背面に回るという点も大きなメリットということです。

　Nicole Kuepperさんは、アウトドア好きな魅力的なお嬢さんです。彼女は、この研究でオーストラリア博物館の主催する科学のオスカーと言われる”Australian Museum Eureka Prizes ”という賞の2008年の受賞者となっています。

News / Australian Museum,August 19, 2008
・Solar Princess Receives Double Crown
/ Australian Museum Eureka Prizes 2008 : Nicole Kuepper

関連記事
・Thinking outside the square finds light in oven-----smh.com.au,August 20, 2008

・Forming openings to semiconductor layers of silicon solar cells by inkjet printing -----Science Direct,27 March 2008

コメント続き
　上のYouTubeを見ていただければ、”彼女の太陽電池”については、一番わかると思います。技術的な点については、一応まとめようとしてみましたが、おおまかにしか理解できません。
　ポイントは、純度の低いシリコン材料を使って形成したシリコン膜を金属基盤に形成し、それをより簡単な技術で太陽電池までしあげる、全工程を一人の若き研究者が概観してみせてくれたという点にあると思います。
　発展途上国に限らず、より安価な材料で単純で確実な方法で太陽電池を作ることができれば、それだけで革命的なことです。すばらしい研究ですね。日本でも、太陽電池を使った技術を海外の支援、援助活動に利用しようとしている人たちがたくさんおられます。8月の終わりにソーラーネットが主催した太陽光発電の講習会に助っ人講師として参加してきました折にも、アフリカを中心に活動、または今後活動を展開しようとされている人たちとお会いすることができました。ソーラーネットでは、太陽光発電素子はメーカーから調達しています。それを使って、太陽電池のモジュールを組み立てる技術を通じて、太陽光発電に取り組んでおられます。もし、彼らも太陽電池を安価にインドネシアやアフリカなどで作る技術を手にしたら、みんな舞い上がって喜ぶと思います。世界的な技術者の交流ネットみたいなこともそろそろ考える時かもしれませんね。(t_t)

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