Molecular Theory of Polaron Conduction of Photo-Induced Carriers in Photo Energy Conversion

Research Project

Project/Area Number	24K08356
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
Research Institution	Yokohama City University
Principal Investigator	山下晃一横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 特任教授 (40175659)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	光エネルギー変換 / 光誘起キャリア / ポーラロン伝導 / ペロブスカイト太陽電池 / 水分解光触媒
Outline of Research at the Start	太陽光エネルギー変換デバイスとしてペロブスカイト太陽電池、水分解光触媒を取り上げ、それらのデバイスにおける光誘起キャリアの再結合抑制の微視的メカニズムについての分子論的学理、（１）材料の電子・フォノン特性に起因する光励起に伴う自発分極あるいは強誘電体への相転移の微視的メカニズム、（２）フォノンとの相互作用によるキャリアの空間的局在化、すなわちキャリア・ポーラロン生成の微視的メカニズム、（３）キャリア（電子、正孔）のポーラロン伝導の微視的メカニズム、を明らかにし、（I）ハイブリッド型ペロブスカイト材料の非鉛化、（II）水分解光触媒材料の可視光応答化、の課題解決に向けた理論的研究を展開する。