第1部 量子ドット太陽電池の開発動向と実用化に向けた技術的課題 (10:00～11:20)

東京大学 先端科学技術研究センター (RCAST) 准教授 岡田 至崇 氏

　近年、従来の単接合太陽電池のエネルギー変換効率を上回り、かつ低コスト化が展望できる次世代型高効率太陽電池の研究開発が活発化している。半導体量子ドットや超格子などを導入して理論効率50%以上の高効率化を目指す、従来にない新型の量子ナノ構造太陽電池を紹介し、研究開発最前線に触れる。

1. 次世代型高効率太陽電池の開発最前線
   1. 太陽電池中のエネルギー変換効率
   2. 理論効率50%以上の太陽電池は実現できるか?
      • 多接合タンデム型太陽電池
      • 量子ドット太陽電池
   3. 各種量子ドット太陽電池と実用化に向けた課題と展望
      • 量子ドットタンデム型
      • マルチエキシトン生成 (MEG) 型
      • 中間バンド (量子ドット超格子) 型
• 質疑応答

第2部 量子ドット超格子を利用した中間バンド型太陽電池の開発 (11:30～12:45)

東北大学 流体科学研究所 教授 寒川 誠二 氏

　量子ドット太陽電池の実用化に向けて必要とされる高密度で全体配列化した3次元量子ドット超格子 (量子ドット結晶) を実現するための作製プロセス技術を紹介するとともに、中間バンド型太陽電池の研究開発動向と課題、展望について述べる。

1. 中間バンド (量子ドット超格子) 型太陽電池の研究開発
   1. 自己組織化量子ドット作製技術 ～結晶成長技術の基礎～
   2. 中間バンド型太陽電池の基礎特性と実用化に向けた課題
   3. 中間バンド型太陽電池の世界の開発動向と展望
• 質疑応答

第3部 バイオテンプレート極限加工による量子ナノ構造の作製と量子ドット太陽電池への展開の可能性 (13:30～14:45)

電気通信大学 大学院情報理工学研究科 先進理工学専攻 教授 豊田 太郎 氏

　現在、超高効率太陽電池の実現に向けて、量子ドット太陽電池の研究開発が精力的に進められている。高効率量子ドット太陽電池を実現するためには高精度な量子ドット構造や配置の制御を必要とする量子ドット超格子構造の実現が必要不可欠であるが、未だそれを実現できる量子ドット形成プロセスはない。
　講師らはバイオテンプレート技術と無損傷・中性粒子ビーム加工プロセスを組み合わせて量子ナノ構造を形成する手法を2004年に提案し、量子ドット超格子構造の実現と量子ドット太陽電池への応用を研究してきた。
　本講演では、バイオテンプレート極限加工による量子ナノ構造の作製と量子ドット太陽電池への展開の可能性について述べる。

1. トップダウン加工プロセスの限界
   1. 光リソグラフィ技術の限界
   2. プラズマエッチング技術の限界
2. バイオテンプレート技術
3. 中性粒子ビーム技術
4. バイオテンプレート極限加工による量子ナノ構造の作製
5. 量子ナノ構造の電気的特性
6. 量子ナノ構造の光学的特性
7. 将来展望
8. まとめ
• 質疑応答

第4部 半導体量子ドットの光励起キャリアと光電変換特性 (15:00～16:15)

　現在、太陽電池はシリコンを主材料とするものが主流である。しかしシリコン太陽電池は、製造コストや製造プロセスの問題が大きく立ちはだかり、今後の発展の足かせとなっている。そのため種々の太陽電池が考案されているが、それらの中で色素増感太陽電池は簡単な製造プロセスにもかかわらず、比較的高い光電変換効率を示すため大きな関心が寄せられている。しかし、現在、その効率は頭打ちで、ブレイクスルーが求められている。色素ではなく、半導体量子ドットを増感剤として適用すると、理論変換効率は44%となることが示され、アメリカを中心に大きな関心と活発な研究が開始されている。
　本講座では、主として半導体量子ドットの物性物理学的側面からの研究結果を示し、光電変換特性向上化への可能性について言及する。

1. 現在の太陽電池の現状
2. 分光相関と色素増感太陽電池
3. 半導体量子ドットについて
4. 半導体量子ドットの太陽電池への応用
5. 半導体量子ドットの作製
6. 半導体量子ドットの光吸収特性
7. 半導体量子ドットの光電流特性
8. 光励起キャリアの緩和過程と光電変換特性
9. 半導体粒子ドット増感太陽電池の作製と評価
10. 半導体量子ドット増感太陽電池の今後の課題と展開
• 質疑応答