| Project/Area Number |
19K04469
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ホットキャリア / 太陽電池 / 量子ドット超格子 / InAs/GaAs量子ドット / 局在表面プラズモン / ホットキャリア型太陽電池 |
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| Outline of Research at the Start |
高エネルギー状態の光励起キャリアを利用するホットキャリア型太陽電池の実現に向けて、本研究では、幅広い励起波長域における高効率なホットキャリア電流取り出しをInAs/GaAs量子ドット超格子太陽電池において実現する。ホットキャリア電流取り出しによる光励起キャリアのダイナミクスを解明することによってホットキャリア型太陽電池の学理を構築し、InAs/GaAs量子ドット超格子太陽電池構造を最適化することで高効率化技術を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We studied the GaAs solar cells containing InAs/GaAs quantum dot superlattices for breaking through the conversion efficiency limit of single-junction solar cells. We demonstrated the hot-carrier generation and extraction processes in InAs/GaAs quantum dot superlattice solar cells with the excitation energy tuned below the GaAs band edge. Furthermore, we revealed the intraband transition properties of InAs/GaAs quantum dot superlattices.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
現在広く普及している単接合型太陽電池は幅広い波長を有する太陽光スペクトルを有効に活用することが原理的に不可能なため、変換効率50%超の太陽電池の実現には新原理で動作する高効率太陽電池の開発が不可欠である。本研究では、ホットキャリア型太陽電池に着目し、InAs/GaAs量子ドット超格子からのホットキャリア電流取り出し過程を明らかにした。さらに、ホットキャリア型太陽電池の変換効率向上への寄与が期待できる、InAs/GaAs量子ドット超格子のバンド内遷移特性を解明した。
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