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Synthesis of multicomponent sulfide nanoparticles and development of their conjugation technique for high efficiency quantum dot solar cell

Research Project

Project/Area Number 25420785
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Metal making/Resorce production engineering
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

KUZUYA Toshihiro  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00424945)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsナノ粒子 / 太陽電池 / 色素 / カルコパイライト / 銀ナノ粒子 / 光電変換素子 / 複合ナノ粒子 / コアシェル / 光電変換デバイス / 多元系硫化物
Outline of Final Research Achievements

Synthesis of semiconductor nanoparticles with sustainability and tuning of their crystalline and surface structure are required for the realization of a novel quantum dot sensitized solar cell. In this study, we demonstrate the novel synthesis method of Ag/chalcopyrite composite nanoparticles. Ag metal part of Ag/chalcopyrite composite nanoparticles serves as a functional group of a surfactant molecule. Therefore, Ag-semiconductor composite nanoparticles are considered to adhere through the Ag side to the oxide surface to form chalcopyrite/Ag/oxide heteronanostructures. Furthermore, this structure may enhance the electron transport between the semiconductor nanoparticle and oxide and prevent electron-hole recombination at the interface. And also, Ag metal part leads to the local enhancement of electric field. Furthermore, our synthesis method enables us to fabricate Ag/AgCuS/CuInS2 composite nanoparticles.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Structural transformation and photoluminescence modificatin of AgInS2 nanoparticles induced by ZnS shell formation2015

    • Author(s)
      Y.Hamanaka、D.Yukitoki、T.Kuzuya
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 8 Issue: 9 Pages: 095001-095001

    • DOI

      10.7567/apex.8.095001

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Enhancement of donor-acceptor pair emissions in colloidal AgInS2 quantum dots with high concentrations of defects2014

    • Author(s)
      Hamanaka, Y., Ozawa, K., Kuzuya, T.
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: C118 Issue: 26 Pages: 14562-14568

    • DOI

      10.1021/jp501429f

    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Resonant enhancement of third-order nonlinear optical susceptibilities of Cd-free chalcopyrite nanocrystals within quantum confinement regime2013

    • Author(s)
      Hamanaka, Y., Ogawa, T., Tsuzuki, M., Kuzuya, T., Sumiyama, K
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 103 Issue: 5 Pages: 53116-53116

    • DOI

      10.1063/1.4817395

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Cu2-xSナノ粒子の局在表面プラズモン光学特性Ⅳ2016

    • Author(s)
      山田 薫、廣瀬達徳、上田晃敬、濱中 泰、葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19
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      W. Oyaizu, Y. Hamanaka, T. Kuzuya
    • Organizer
      2015年MRS秋季大会
    • Place of Presentation
      Boston
    • Year and Date
      2015-11-29
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  • [Presentation] Cu2-xSナノ粒子の局在表面プラズモン光学特性Ⅲ2015

    • Author(s)
      山田薫、廣瀬達徳、濱中 泰、葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
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      渡辺健斗、行時大地、濱中 泰、葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-16
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      2015年応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13
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      桑田貴彦、濱中 泰、葛谷俊博
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      2015年応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13
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      松本顕至、濱中泰、桑田貴彦、葛谷俊博
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      2015年応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13
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  • [Presentation] ZnSシェルを付与したAgInS2ナノ粒子の単一粒子観察と発光特性の評価2015

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      行時大地、濱中 泰、葛谷俊博
    • Organizer
      ナノ学会第13回大会
    • Place of Presentation
      東北大学片平さくらホール
    • Year and Date
      2015-05-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 液相法によるAg-CuInS2複合ナノ粒子の合成2015

    • Author(s)
      桑田貴彦、濱中 泰、葛谷俊博
    • Organizer
      ナノ学会第13回大会
    • Place of Presentation
      東北大学片平さくらホール
    • Year and Date
      2015-05-11
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  • [Presentation] CuInS2ナノ粒子の発光特性2015

    • Author(s)
      浅見祐至,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 (東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] CuxSナノ粒子の局在表面プラズモン光学特性II2015

    • Author(s)
      廣瀬達徳,山田薫,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学 (東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] カルコパイライト系ナノ粒子の合成2015

    • Author(s)
      葛谷 俊博
    • Organizer
      分子・物質合成プラットフォーム平成26年度シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学 (愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-03-05 – 2015-03-06
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] AgInS2量子ドットを担持した酸化チタン薄膜の電子移動特性2014

    • Author(s)
      松本顕至,桑田貴彦,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] CuxSナノ粒子の局在表面プラズモン光学特性2014

    • Author(s)
      廣瀬達徳,山田薫,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 (愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] CuxIn1-xS2ナノ粒子の発光特性2014

    • Author(s)
      浅見祐至,行時大地,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学 (愛知県春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Photoluminescence Enhancement in AgInS2 Nanocrystals with High Concentrations of Donor-Acceptor Type Defects2014

    • Author(s)
      Y. Hamanaka, K. Ozawa, T. Kuzuya
    • Organizer
      第17回凝縮系のルミネッセンスと光学分光に関する国際会議
    • Place of Presentation
      University of Wroclaw, Wroclaw, Poland
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-18
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      2014 Research-status Report
  • [Presentation] コロイド合成法で作製したCu2ZnSnS4ナノ粒子の光学特性III2014

    • Author(s)
      川瀬正成,小柳津航,秦健,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学 湘南キャンパス (神奈川県,平塚市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] コロイド合成法で作製したCu2ZnSnS4ナノ粒子の光学特性II2013

    • Author(s)
      川瀬正成,小柳津航,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学 常三島キャンパス (徳島県,徳島市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Ag組成を制御したAgInS2ナノ粒子の合成と発光特性2013

    • Author(s)
      行時大地,小澤耕平,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      2013年 第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学 田辺キャンパス (京都府,京田辺市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Cu組成を減少させたCu2ZnSnS4ナノ粒子の合成と光学特性2013

    • Author(s)
      小柳津航,川瀬正成,濱中泰,葛谷俊博
    • Organizer
      2013年 第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学 田辺キャンパス (京都府,京田辺市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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