Solar power-generation window: on-demand preparation of fully transparent p-n junction devices by nanoparticle coating
| Project/Area Number |
19K22096
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
Kanie Kiyoshi 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60302767)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
|
|---|
| Keywords | ナノ粒子 / 透明導電性酸化物 / p-型半導体 / 液相合成 / p-n接合 / 透明デバイス / ナノインク / 透明導電性金属酸化物 / p-n 接合 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
透明導電性金属酸化物(TCO)は，可視光領域での透明性と導電性を併せ持つ材料である．その製造法として近年，インク塗布法が注目されている．しかしながら，その開発の中心はn-型TCOである．一方，p-n接合を鍵とする熱電変換材料や太陽電池分野において，p-型TCOに注目が集まりつつある．そこで本研究は，世界に先駆けてp-型TCOナノ粒子の厳密サイズ・形態制御液相合成法を開拓し，低抵抗かつ高透明性を両立するp-型TCOナノインクを調製する．また，代表者の高品位n-型TCOナノインクと組み合わせることにより，インク塗布プロセスにおいて透明導電性p-n 接合型の“発電する窓ガラス”を試作する．
|
| Outline of Final Research Achievements |
ITO is an n-type transparent conducting metal oxide (TCO) in which electrons are carriers. On the other hand, p-type TCOs, in which holes are carriers, are attracting attention. In this study, we developed liquid-phase synthesis methods for p-type TCO nanoparticles controlling in their size and shape. The nanoparticles were applied to prepare p-type TCO nano-ink with both low resistivity and high transparency. For n-type TCO, we succeeded in developing nanomaterials with practical performance by a novel the thin-film preparation method.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ITOは薄膜テレビ，パソコン，モバイル機器などに欠かすことができないTCOであり，スパッタ成膜法により調製されている．本研究の遂行により，ナノ粒子塗布により高性能なITO薄膜が常温・大気圧下において調製できることが示されたことは意義深い．この手法をホールがキャリアとなるp-型TCOに適用する事ができれば，完全透明p-n接合デバイスの創製となり，電池分野なのでの活用が期待される．本研究では，p-型半導体特性を示すナノ粒子の開発に成功した．さらなる低抵抗化を継続することで，実用化が見込まれる材料を見いだせたことは，高い学術的・社会的意義を有すると考えている．
|
Report
(4 results)
Research Products
(11 results)
