2012 Fiscal Year Annual Research Report
電磁場解析による局在表面プラズモン利用型色素増感太陽電池の設計と高効率化
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22246131
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
伊原 学 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (90270884)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | solar cell / dye-sensitized / metal nanoparticle / surface plasmon |
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| Research Abstract |
研究の目的
本研究では、金属ナノ粒子の電磁場解析等の理論的考察を行いながら設計指針を明確にし「金属ナノ粒子の電磁場解析による局在表面プラズモン利用型色素増感太陽電池の設計と高効率化」を行うことを目的とした。本年度（～平成２４年３月３１日）は、下記の点について研究を行った。
1.局在表面プラズモン利用型色素増感太陽電池構造の理論的設計・FDTD法による金蔵ナノ粒子近傍の電磁場シミュレーション 金属ナノ粒子の吸収と散乱および吸収によって励起される表面プラズモンによって形成されるナノ粒子近傍の電磁場は、その粒子径、形状、配列などに依存する。金属の種類、粒子サイズ、形状、凝集状態、周辺誘電率をパラメータに金属ナノ粒子近傍のFDTD法による電磁場シミュレーションを行い効率向上のための理論設計を引き続きおこなった。
2. 設計した表面修飾金属ナノ粒子をTwo-phase arrested growth 法を用いて作製設計したチオールやアミンが修飾された金属ナノ粒子をTwo-phase arrested growth 法をいて合成し、太陽電池を作製した。
3. 色素増感型太陽電池の構造に類似する太陽電池に対しても、局在表面プラズモンの電場増強効果による効率向上が可能であるかについて検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の当初の計画をほぼ達成し、色素増感太陽電池に構造が類似する太陽電池に対しても局在表面プラズモンの効果について検討を開始したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、異なるPNAを用いた金属ナノ粒子の担持およびそのセル特性の評価を引き続きおこなう予定である。また、これまでの成果をまとめていきながら、色素増感太陽電池に構造が類似する太陽電池への局在表面プラズモンの適用についてもさらに検討していく予定である。
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