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highly efficient and transparent solar cells based on the charge management layer

Research Project

Project/Area Number 25871029
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Energy-related chemistry
Energy engineering
Research InstitutionOyama National College of Technology

Principal Investigator

Kato Takehito  小山工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (90590125)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords有機太陽電池 / 有機薄膜太陽電池 / 色素増感太陽電池 / 酸化物半導体 / 全塗布型太陽電池 / フラーレン代替 / 長波長ポリマー / 金属アルコキシド
Outline of Final Research Achievements

In this work, we focus on Ti-alkoxides as electron acceptors in the photoactive layers of fullerene-free bulk-heterojunction solar cells. We show that it is
possible to control the morphology by adjusting the molecular structure and size of the Ti-alkoxides. The short-circuit current density (Jsc) increased to 191 μA/cm2 from 25 μA/cm2 with a maximum, when the phaseseparation structure was continuously formed to within about 20 nm below the exciton diffusion length by using either titanium(IV) ethoxide or isopropoxide as an electron acceptor. Within a thickness of 30 nm, the photoactive layer is not influenced by the electron transfer ability; thus, we demonstrate that the chargeseparation
efficiency is equivalent to that of a fullerene system.

Report

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

    (27 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (21 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Morphology Control for Highly Efficient Organic-Inorganic Bulk-Heterojunction Solar Cell based on Ti-Alkoxide2016

    • Author(s)
      Takehito Kato,Naoki Hagiwara,Eiji Suzuki,Yuki Nasu,Satoru Izawa,Kouichi Tanaka, Ariyuki Kato
    • Journal Title

      Thin Solid Films ~International Journal on the Science and Technology of Condensed Matter~

      Volume: 900 Pages: 98-102

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.01.022

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Morphology Control by the Centrifugation Method for Bulk Heterojunction Solar Cells2016

    • Author(s)
      T.Kato, N.Hagiwara, E.Suzuki, Y.Nasu, S.Izawa and K.Tanaka
    • Journal Title

      International Journal of Chemical Engineering and Applications

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: 309-313

    • DOI

      10.18178/ijcea.2016.7.5.595

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    • Author(s)
      加藤岳仁,生沼千広,伊澤悟,田中好一,萩原直樹,加藤有行
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
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    • Year and Date
      2016-03-19
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      加藤岳仁、梅壽光大、伊澤悟、田中好一、萩原直樹、加藤有行
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      横浜国立大学
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      第62回応用物理学会春季学術講演会
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      東海大学
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      帝京大学
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      2014-10-25
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      加藤岳仁
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      加藤岳仁
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      長岡技術科学大学
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      加藤岳仁、萩原直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      加藤岳仁、萩原直樹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-165359
    • Filing Date
      2014-08-15
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    • Inventor(s)
      加藤岳仁
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人国立高等専門学校機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-057351
    • Filing Date
      2014
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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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