2008 Fiscal Year Annual Research Report
(低温プラズマ/イオン注入)複合処理による高効率光電変換ナノ材料の研究開発
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20560683
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
山根 大和 Kitakyushu National College of Technology, 物質化学工学科, 准教授 (70332096)
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| Keywords | 低温プラズマ / イオン注入 / ナノ構造制御 / 色素増感太陽電池 / 半導体電極 / 光電変換 / 表面バンド構造 / 酸化チタン |
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| Research Abstract |
本研究では、色素増感太陽電池において物理的複合処理(低温プラズマ/イオン注入)による半導体電極のナノ表面・バンド構造制御研究開発を行い、光電変換効率を増大させる研究に取り組む。平成20年度は目標(1)〜高性能ドープ半導体電極の研究開発〜に関する検討を実施した。ドープ半導体電極のバンド構造(伝導帯準位及びドナー準位)制御技術の研究開発として以下の2項目を実施した。
(1)遷移金属ドープ半導体電極の伝導帯・ドナー準位制御に関する研究 未ドープチタニア電極の伝導帯準位に対して、ネガティブシフト制御が可能な遷移金属ドーピング技術及び半導体電極のドナー準位制御のための遷移金属ドープ技術の開発のため以下の研究開発アプローチを行った。
(1) カチオンドーピング量による伝導帯準位制御技術の開発
カチオンのドーピング量、ドーピング深さ、ドーピング条件により伝導帯準位制御を行った。
(2) 有力遷移金属の探索
種々の遷移金属をドーピングさせた場合について、伝導帯準位をネガティブシフトさせる遷移金属の絞込みを行い、その中の最有力遷移金属を用いて、伝導帯制御技術を開発を検討した。
(2)窒素ドープ半導体電極の酸素欠陥準位制御に関する研究 窒素ドープ半導体電極における酸素欠陥準位制御技術の開発のために、以下の研究アプローチを行った。
(1) 未ドープチタニア電極への窒素ドーピングによる酸素欠陥準位制御技術の開発
未ドープチタニア電極について、窒素のドーピング量、ドーピング深さ、ドーピング条件によりドナー準位制御を行った。
(2) 遷移金属ドープチタニア電極への窒素ドーピングによる酸素欠陥準位制御技術の開発
遷移金属ドープチタニア電極について、窒素のドーピング量、ドーピング深さ、ドーピング条件によりドナー準位制御を行った。
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