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Development of High Efficiency Organic Inorganic Hybrid Photovoltaic Cells by (Low-temperature Plasma/Ion-implantation) Composite Processing

Research Project

Project/Area Number 16K06759
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Composite materials/Surface and interface engineering
Research InstitutionKitakyushu National College of Technology

Principal Investigator

Yamane Hirokazu  北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 教授 (70332096)

Project Period (FY) 2016-10-21 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords表面・界面 / 太陽電池 / ナノ材料 / 高効率太陽光発電材料・素子 / プラズマ加工 / 低温プラズマ / イオン注入 / 有機無機ハイブリッド / 低温プラズマ処理 / 有機無機ハイブリッド太陽電池 / ペロブスカイト型太陽電池 / (カチオン/アニオン)コドープ処理 / 有機無機ハイブリッド太陽 電池 / プラズマ処理
Outline of Final Research Achievements

In this study, it was examined to optimize both the surface/interface characteristic and the surface band structure to improve photoelectric conversion efficiency of the organic inorganic hybrid solar cells by controlling the surface/interface nanostructure of perovskite and TiO2 by the development of the co-dope processing technique of the cation and the anion using the sol-gel method that was a chemical treatment method and the low-temperature plasma treatment method and the ion-implantation that were a physical treatment method. Using the developed belljar type low-temperature plasma apparatus attached to the ion-implantation system we investigated the surface modification effects by the physical and chemical treatment such as the low temperature plasma processing and the ion-implantation for each interlamellar interface of the TiO2 layer, perovskite layer and p type organic semiconductor in the solar cell for the purpose of the high efficiency of the perovskite type solar cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発したチタニアなどの半導体酸化物表面・界面のナノ構造制御技術は、広範な半導体分野における新規な表面・界面ナノ構造制御技術として発展することが期待される。近い将来、環境問題を解決する省エネ技術として半導体に応用した分野、例えば光触媒、太陽電池はもとより、電子素子、光素子、センサーなど幅広い技術分野に対して、本研究で開発した(低温プラズマ/イオン注入)複合処理技術は革新的技術として、半導体の特性向上を実現する表面・界面テクノロジーとして応用される可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Peptide Addition Effect of the Active Layer Precursor Solution Containing Poor Solvent on Photoelectrochemical Characteristics of the Thin Film Organic Photovoltaic Cells2019

    • Author(s)
      Hirokazu Yamane, Shinji Shindo
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics

      Volume: E102.C Issue: 2 Pages: 192-195

    • DOI

      10.1587/transele.2018OMS0011

    • NAID

      130007587036

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • Year and Date
      2019-02-01
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  • [Journal Article] Photon Upconversion Dyes System with Red to Yellow Wavelength Conversion Function2019

    • Author(s)
      H. Yamane, M. Kawahara, G. Takatoki, M. Taguchi, Y. Yamasaki, T. Nagamura
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics

      Volume: E102.C Issue: 2 Pages: 107-112

    • DOI

      10.1587/transele.2018OMP0005

    • NAID

      130007600120

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • Year and Date
      2019-02-01
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      H. Tomoto, H. Kantake and H. Yamane
    • Organizer
      28th Annual Meeting of MRS-J 2901 G1-P20-026 2018年12月
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      M. Taguchi, Y. Yamasaki, T. Nagamura and H. Yamane
    • Organizer
      28th Annual Meeting of MRS-J 2898 G1-P20-024 2018年12月 [
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      G. Takatoki, Y. Urata, H. Konishi, T. Nagamura and H. Yamane
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      28th Annual Meeting of MRS-J 2896 G1-P20-022 2018年12月
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      小山工業高等専門学校
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    • Inventor(s)
      小西 秀和、山根 大和、長村利彦
    • Industrial Property Rights Holder
      小西 秀和、山根 大和、長村利彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-065789
    • Filing Date
      2017
    • Acquisition Date
      2017
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URL: 

Published: 2016-10-24   Modified: 2020-03-30  

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