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Development of high efficiency optical wireless power transmission system using multijunction perovskite solar cells

Research Project

Project/Area Number 17H03532
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Energy engineering
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

Shinsuke Miyajima  東京工業大学, 工学院, 准教授 (90422526)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 亮佑  東京都市大学, 付置研究所, 准教授 (50637064)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords光無線給電 / OWPT / ペロブスカイト材料 / ワイドギャップ材料 / 受光器 / 太陽電池 / ワイドギャップペロブスカイト材料 / 光電変換素子 / 光無線電力伝送 / ペロブスカイト
Outline of Final Research Achievements

Optical power converters with widegap perovskite materials were investigated to develop high efficiency optical wireless power transmission system. We optimized the structure of a tandem optical power converter with high output voltage by using device simulation. We also investigated CsPbBr3 and CH3NH3PbBr3 as light absorbing materials for the optical power converter. We successfully deposited CsPbBr3 and CH3NH3PbBr3 films with photoconductivity of about 0.0001 S/cm and photosensitivity of about 10000. A relatively high conversion efficiency of about 20% for a blue LED light source was realized by using these materials. On the other hand, our study showed that it is important to use a hole transport material with high thermal stability to realize the tandem optical power converter.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で着目している光無線給電システムは、遠距離への無線給電が可能であり、ドローンなどへの給電技術として期待されている。ただし、現状では受光器の変換効率が給電効率を制限している状況にあり、理論変換効率の高いワイドギャップ材料を用いた受光器の開発が望まれている。これまでにほとんど検討の行われたことのないワイドギャップ受光器の開発を行い、今後の改善方針を示した点が本研究の意義である。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Effect of high-temperature post-deposition annealing on cesium lead bromide thin films deposited by vacuum evaporation2020

    • Author(s)
      Ayuki Murata, Tatsuya Nishimura, Hirofumi Shimizu1, Yuta Shiratori, Takuya Kato, Ryousuke Ishikawa, and Shinsuke Miyajima
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 10 Issue: 4

    • DOI

      10.1063/1.5139553

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 光無線給電用の太陽電池には何が必要か2017

    • Author(s)
      宮島晋介
    • Journal Title

      Microoptics News 微小光学研究会機関誌

      Volume: 35 Pages: 35-40

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      Ryousuke Ishikawa, Takuya Kato, Keisuke Yamamoto, Ryotaro Anzo, Momoko Nagatake, Nozomu Tsuboi, Shinsuke Miyajima
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      Ayuki Murata, Tatsuya Nishimura, Shinsuke Miyajima
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      Shinsuke Miyajima, Tatsuya Nishimura
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      石川 亮佑, 加藤 拓也, 安蔵 涼太郎, 坪井 望, 宮島 晋介
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      第80回 応用物理学会秋季学術講演会
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      Ayuki Murata, Hirofumi Shimizu, Shinsuke Miyajima, Takuya Kato, Ryousuke Ishikawa
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      宮島晋介
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      石川 亮佑, 加藤 拓也, 西村 達矢, 坪井 望, 宮島 晋介
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      西村 達矢, 宮島 晋介
    • Organizer
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
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      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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