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｢ナノスピア｣で､より優れた太陽電池､レーザ､照明が可能に
August 25, 2009, Rolla--ミズーリ科学技術大学の研究チームは､単結晶シリコン上に微小な槍形状(spear-shaped)の酸化亜鉛結晶を､精度よく整列させて成長させ､より高効率の太陽電池を作成する方法を開発した､としている｡
ミズーリS&T大学のDr. Jay A. Switzer教授の研究チームは､｢このシンプルで安価なプロセスはUVレーザ､固体照明､圧電デバイス用の新材料にもなる｣とChemistry of Materialsで報告している｡
スウィツァ氏は､｢それは紐の上に氷砂糖を成長させるようなものだ｣と言う｡しかし､砂糖水や紐の代わりに､研究チームは酸化亜鉛の｢ナノスピア｣を結晶シリコン上に成長させる｡シリコンは､亜鉛イオンが飽和したアルカリ溶液で満たされたビーカーの中にある｡このプロセスにより､傾斜した単結晶の槍形状のロッドがシリコン表面から小さな槍のようにつきだして成長する｡
槍は､直径が約100-200nm､長さは約1μm｡
酸化亜鉛は､変わった特性を持つ半導体｡この材料は､光を吸収し放出する､よって太陽光を吸収する太陽電池でも使え､発光するレーザや固体照明でも使用できる｡
シリコンも半導体だが､シリコンは酸化亜鉛とは異なるスペクトルの光を吸収する｡シリコン上に酸化亜鉛を成長することで､｢2つの半導体をそれぞれ相互の半導体上に成長していることになる､そうすることで太陽電池が吸収した光からのスペクトラムを広げることができる｣とSwitzer氏は言う｡
｢酸化亜鉛-シリコン太陽電池を用いると､もっと光を吸収して一層の高出力が可能になる｣と同氏は言う｡
同氏によると､以前の方法は2つの物質をエピタキシャルにアライメントしようとして成功しなかったが､今回はナノスピアを51°傾けることでミスマッチを40%から0.2%に抑え､ほぼ完璧なアライメントを実現した｡
(詳細は､www.mst.edu)
