高不整合材料のサブバンド間光学遷移制御の学理構築と広帯域光エネルギー変換への応用

• Project/Area Number: 24K01420
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 田中 徹 佐賀大学, 理工学部, 教授 (20325591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 郭 其新 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 教授 (60243995) ; 高橋 和敏 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 教授 (30332183) ; 齊藤 勝彦 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 助教 (40380795)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 高不整合材料 / 光エネルギー変換 / サブバンド

Outline of Research at the Start

高不整合材料を用いるとバンド反交差作用により生じるサブバンドを介した光学遷移による長波長光の吸収が可能となる。本来の価電子帯―伝導帯間の光学遷移に加えて、このサブバンド間光学遷移を活用できれば、可視域から近赤外域までの幅広い波長帯の光を利用した高効率光電変換デバイスを実現できる。本研究では、高不整合材料のバンドエンジニアリングと量子ナノ構造を利用してサブバンド間光学遷移制御の学理を追求し、サブバンド内の電子占有率の空間制御とヘテロ界面への量子ドットの導入によって強いサブバンド間光吸収を実現するとともに、太陽光に含まれる広範な波長帯域での高効率エネルギー変換の実現を目指す。