| 研究課題/領域番号 |
18K18862
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
喜多 隆 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10221186)
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| 研究分担者 |
原田 幸弘 神戸大学, 工学研究科, 助教 (10554355)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 太陽電池 / ヘテロ界面 / 量子ドット / アップコンバージョン |
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| 研究成果の概要 |
フォトンアップコンバージョン(TPU)過程は太陽電池の変換効率を向上させるために注目されている。この新しい太陽電池動作を明らかにするために、光電流生成と再結合ロスについて定量的に評価することが不可欠である。このプロジェクトでは、AlGaAs/GaAsヘテロ界面の近傍にInAs/GaAs量子ドットを挿入した量子ナノ構造を作製し、光電流、輻射再結合、非輻射再結合の定量的な関係を太陽電池のバイアス電圧お関数として詳細に評価しした。その結果、光電流と発光強度はバイアス電圧に相反的に依存した。また、赤外光照射によって光電流と再結合発光の変化より、TPUメカニズムの全容を解明することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヘテロ界面を利用したアップコンバージョン効率は非常に高く、バンド間光吸収係数に相当する高い光吸収を実現している。ここではヘテロ界面に蓄積された高濃度な電子が重要な役割を果たす。本研究では、ヘテロ界面に蓄積された電子の密度を赤外光で制御することに成功し、光電流と輻射・無輻射再結合割合の定量的な関係を明らかにすることによって全容を解明することができた点で高い学術的な意義を有している。また、これら一連の成果は、ヘテロ界面における非常に高効率なアップコンバージョンを利用した高効率太陽電池の実現するだけでなく、近赤外から中赤外光の高感度センシングなどにも展開できるなど非常に社会的意義が大きい。
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