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半導体-金属-半導体ナノカップリング系からなる高効率太陽電池の開発

Research Project

Project/Area Number 08J10056
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional materials/Devices
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

清長 友和  Kinki University, 総合理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords太陽電池 / 硫化カドミウム / 金ナノ粒子 / 表面プラズモン吸収 / サイズ効果
Research Abstract

H21年度の研究成果は以下の通りである。
1.CdSシェル層の形成による金ナノ粒子の表面プラズモン吸収帯の赤外光領域への著しいブロードニングは,金ナノ粒子と硫黄の特異的な相互作用に起因することが明らかとなった。
2.Au(コアー)-CdS(シェル)/TiO_2を光電極として用いた太陽電池においてS^<2->/S系の酸化還元対を用いた結果,光電変換効率が大幅に向上した。また,50時間以上経過しても,光電極の劣化は認められなかった。
3.Au(コアー)-CdS(シェル)/TiO_2を光電極として用いた太陽電池は,CdS量子ドット増感型太陽電池の約2倍の光電変換効率を示した。
4.金ナノ粒子担持SnO_2対極を用いて太陽電池性能の評価を行った。その結果,金粒子サイズの減少にともない光電変換効率が向上することが明らかとなり,金粒子サイズが約6nmの時,金薄膜対極時の約2倍の光電変換効率が得られた。
以上述べた通り、当初の目標を概ね達成することができた。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Size-Dependence of Catalytic Activity of Gold Nanoparticles Loaded on Titanium(IV)Dioxide for Hydrogen Peroxide Decomposition2009

    • Author(s)
      Tomokazu Kiyonaga
    • Journal Title

      ChemPhysChem 10

      Pages: 2935-2938

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Au nanoparticle electrocatalysis in a photoelectrochemical solar cell using CdS quantum dot-sensitized TiO_2 photoelectrodes2009

    • Author(s)
      Tomokazu Kiyonaga
    • Journal Title

      Chem. Commun. (In press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rational design and applications of highly efficient reaction systems photocatalyzed by noble metal nanoparticle-loaded titanium (IV) dioxide2009

    • Author(s)
      Hiroaki Tada
    • Journal Title

      Chem. Soe. Rev. (In press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size-dependence of Fermi energy of gold nanoparticles loaded on titanium (IV) dioxide at photostationary state2008

    • Author(s)
      Tomokazu Kiyonaga
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys. 10

      Pages: 6553-6561

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] TiO_2ナノ結晶薄膜表面へのCdS量子ドット光析出およびその太陽電池への応用2009

    • Author(s)
      清長友和
    • Organizer
      日本化学会西日本大会2009
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛)
    • Year and Date
      2009-11-07
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] CdS/TiO_2|S_x^<2->/S^<2->|Au/SnO_2型太陽電池における対極上へのナノ粒子担持効果2008

    • Author(s)
      清長友和
    • Organizer
      第118回講演大会〜表面技術協会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪)
    • Year and Date
      2008-09-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Photoelectrochemistry of Au(core)-CdS(shell) Composite Nanoparticles-Loaded TiO_2 Films2008

    • Author(s)
      Tomokazu Kiyonaga
    • Organizer
      17th International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar energy 2008
    • Place of Presentation
      Sydney Convention and Exhibition Centre, Australia
    • Year and Date
      2008-07-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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