2021 Fiscal Year Annual Research Report
超キャリアパフォーマンスを実現する塗布型3成分バルクヘテロ薄膜太陽電池の創製
| Project/Area Number |
19H02662
|
|---|
| Research Institution | Oyama National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
加藤 岳仁 小山工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90590125)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 有行 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (10303190)
荒木 秀明 長岡工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (40342480)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | キャリアマネージメント / 有機系太陽電池 / 薄膜太陽電池 / 電荷再結合 / 相分離構造制御 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
有機無機ハイブリッド薄膜太陽電池における数百nmの極薄膜から成る発電層及び機能層は光吸収、励起子生成と輸送、電荷分離、電荷輸送を一括して担う、有機無機ハイブリッド発電層の相分離構造に着眼し、発電層内で発現する発電特性を低下させる大きな要因と言える電荷再結合の軽減を目指し、高効率化に資する革新的電荷マネージメントの実現視野に入れ研究を推進。
バルクヘテロ構造の発電層を有する有機無機薄膜太陽電池において、ヘテロ界面での電荷再結合割合の定量的評価手法を検証した。具体的にはPL測定による蛍光消光率と発電電流及び熱分析により検証を実施。蛍光強度は電荷分離前の励起子の量に比例し、消光は励起子の失活と電荷分離により発現する。即ち、発電層の内部モルフォロージーがナノ構造レベルで類似していれば、見かけの電荷分離界面の量はほぼ同等であるため、バルクヘテロ界面における再結合防止層の有無に関わらず、蛍光消光率は概ね近い値を示す。具体的に再結合防止効果が期待できる化合物の添加を行い、相分離構造の検証と発生する光電流や限界電流を対比させ、再結合により損失している割合を調査。蛍光消光率と発電電流及び熱分析により発電層中の相分離構造検証を行い、ヘテロ界面での電荷再結合割合の定量的評価手法の確立にアプローチしてきた。
再結合防止効果、効率的なキャリア捕獲を実現する電荷捕獲アシスト層の導入、発電層及び機能層界面の制御により、高精度な電荷マネージメントの実現の一端が示唆された。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(12 results)
