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Fabrication of cost-effective and Efficient flexible Solar Cells with Organo-lead halide perovskite sensitized ZnO nanostructured photoelectrode

Research Project

Project/Area Number 16F16372
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

岡田 裕之  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (80233344)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) HOSSAIN MD. FARUK  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2016-11-07 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2018: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywordsペロブスカイト太陽電池 / 酸化物半導体 / ナノ構造 / 構造解析 / 有機無機ペロブスカイト / FDC法 / TiO2
Outline of Annual Research Achievements

平成30年では、最終的にフレキシブル基板の耐熱温度となる150℃以下で作製可能な、ナノロッドを持つペロブスカイト太陽電池の実現を目指した。詳細には、結晶核の無い基板を用い、ZnOナノロッドの試作条件の検討と、それを持つペロブスカイト太陽電池の試作を行った。温度範囲は、プラスチック基板上への形成を想定して、55~105℃の範囲とした。綺麗なロッド形成は75℃以上の温度で確認され、85℃では直径500nmのナノロッドが形成出来た。温度上昇に伴ってナノロッド径が増加し、95℃以上では中空化した。高解像度透過型電子顕微鏡による電子線回折パターンから、配向は、(100)、(002)、(101)、(102)、(110)、そして(103)面を持つ六方ウルツ鉱ZnO構造と分かった。太陽電池特性についても比較を行い、85℃で低直列抵抗、高短絡抵抗、高収集効率の特性から変換効率が最大化することが分かった。本結果については、J. Mater. Sci. Mater. in Electronics, 29, 13864-13871 (2018).で論文報告した。
二年間の滞在期間内での発表としては、2017年春季応物(2件)、AM-FPD2017、2017年秋季応物(2件)、IEEE Nanotech.Mater. and Device Conf.、2018年春季応物(2件)、AM-FPD2018、SSDM2018、そして2018年秋季応物で、国際会議発表2件、国内会議7件となる。論文発表は2篇となる。同太陽電池はフォトダイオードとしても有効に動作できることを確認し、その結果についてはAM-FPD2019へ投稿中となり、今後も継続した研究を行ってゆく。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] ラジシャヒ工科大学(バングラデシュ)

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  • [Journal Article] Annealing effect of E-beam Evaporated TiO2 films and their Performance in Perovskite Solar Cells2018

    • Author(s)
      M. F. Hossain, S. Naka, and H. Okada
    • Journal Title

      Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry

      Volume: 360 Pages: 109-116

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      2018 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Fabrication of perovskite solar cells with ZnO nanostructures prepared on seedless ITO substrate2018

    • Author(s)
      M. F. Hossain, S. Naka, and H. Okada
    • Journal Title

      J. Mater. Sci. Mater. in Electronics

      Volume: 29 Pages: 13864-13871

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    • Author(s)
      M. F. Hossain, S. Naka and H. Okada
    • Organizer
      The 25th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication of Nanostructured ZnO films on the Seedless Flexible ITO Substrate2018

    • Author(s)
      M. F. Hossain, S. Naka and H. Okada
    • Organizer
      2018 International Conference on Solid State Devices and Materials
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  • [Presentation] Nanostructured ZnO Photoelectrode grownon Seedless Flexible Substrate2018

    • Author(s)
      MD Faruk Hossain,S. Naka,H. Okada
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      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      MD Faruk Hossain,S. Naka,H. Okada
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      第65回応用物理学会春季学術講演会
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  • [Presentation] Surface Treatment of Perovskite Layer for the Perovskite Solar Cell Application2018

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      MD Faruk Hossain,M. M. R. Biswas, S. Naka,H. Okada
    • Organizer
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] Nanostructured ZnO Photoelectrode grownon Seedless Flexible Substrate2018

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      MD F. Hossain, S. Naka, H. Okada
    • Organizer
      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of Perovskite Solar Cell with Thickness-defendant TiO2 Photoelectrode2018

    • Author(s)
      MD F. Hossain, S. Naka, H. Okada
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      第65回応用物理学会春季学術講演会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of Perovskitesolar cell by using E-beam Evaporated TiO2 Photoelectrode2017

    • Author(s)
      MD Faruk Hossain, Y. Yoshibori, S. Naka, and H. Okada
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-17
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of Annealing Temperature on the performance of E-beam Evaporated TiO2 Photoelectrode for the application of Perovskite Solar Cells2017

    • Author(s)
      MD Faruk Hossain, Y. Yoshibori, S. Naka, and H. Okada
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2017-03-16
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      2016 Annual Research Report
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      M. F. Hossain, H. Okada, S. Naka
    • Organizer
      24th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication of ZnO Nanostructured Electrode on Seedless Substrate2017

    • Author(s)
      M. F. Hossain, H. Okada and S. Naka
    • Organizer
      IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference
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      2017 Annual Research Report
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  • [Presentation] Perovskite Solar Cells with E-beam EvaporatedTiO2 Photoelectrode2017

    • Author(s)
      MD F. Hossain, S. Naka, H. Okada
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of Substrate Temperature on Structural, Optical and Surface Morphological properties of E-beam Evaporated TiO2 Photoelectrode2017

    • Author(s)
      MD F. Hossain, S. Naka, H. Okada
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-11-08   Modified: 2024-03-26  

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