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ペロブスカイト太陽電池への色素導入による吸収増強

研究課題

研究課題/領域番号 15K05596
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー関連化学
研究機関東京大学

研究代表者

中崎 城太郎  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任准教授 (10444100)

研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード太陽電池 / ペロブスカイト / 有機無機ハイブリッド / ポルフィリン
研究成果の概要

ペロブスカイト太陽電池に色素を導入し、従来は相対的に弱かった600~800nmの吸収を増強することを目指した。この中で、ペロブスカイト層作製法を改良した結果、ペロブスカイトの吸収が十分強くなり、性能面では色素による増強の余地がないレベルに達した。一方、下地層に各種有機分子を吸着させた上にペロブスカイト層を製膜したところ、太陽電池性能が向上するものが見出された。界面の接触が改善したことで性能が向上したとみられ、酸化チタン表面に吸着した有機分子が表面修飾分子として機能することが示された。当初の予定とは異なるが、デバイスの性能向上につながる結果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Evolution of organometal halide solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Jotaro Nakazaki, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews

      巻: 35 ページ: 74-107

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2018.02.002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modulations of various alkali metal cations on organometal halide perovskites and their influence on photovoltaic performance2018

    • 著者名/発表者名
      Tang Zeguo、Uchida Satoshi、Bessho Takeru、Kinoshita Takumi、Wang Haibin、Awai Fumiyasu、Jono Ryota、Maitani Masato M.、Nakazaki Jotaro、Kubo Takaya、Segawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Nano Energy

      巻: 45 ページ: 184-192

    • DOI

      10.1016/j.nanoen.2017.12.047

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機金属ハライドペロブスカイト太陽電池の高性能化に向けた最新技術2018

    • 著者名/発表者名
      瀬川浩司, 中崎城太郎
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 29(3) ページ: 6-10

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Recent progress of organometal halide perovskite solar cells2017

    • 著者名/発表者名
      Jotaro Nakazaki, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      AAPPS Bulletin

      巻: 27 ページ: 9-21

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of unique power conversion efficiency of solar cell showing hysteresis in the I-V curve under various light intensities2017

    • 著者名/発表者名
      Ludmila Cojocaru, Satoshi Uchida, Koichi Tamaki, Piyankarage V. V. Jayaweera, Shoji Kaneko, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 11790-11790

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10953-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of TiO2 surface treatment on the current-voltage hysteresis of planar-structure perovskite solar cells prepared on rough and flat fluorine-doped tin oxide substrates2017

    • 著者名/発表者名
      Ludmila Cojocaru, Satoshi Uchida, Piyankarage V. V. Jayaweera, Shoji Kaneko, Haibin Wang, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Energy Technology

      巻: 5 号: 10 ページ: 1762-1766

    • DOI

      10.1002/ente.201700308

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Solution-processed short-wave infrared PbS colloidal quantum dot/ZnO nanowire solar cells giving high open-circuit voltage2017

    • 著者名/発表者名
      Haibin Wang, Takaya Kubo, Jotaro Nakazaki, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      ACS Energy Letters

      巻: 2 号: 9 ページ: 2110-2117

    • DOI

      10.1021/acsenergylett.7b00505

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機金属ハライド太陽電池の現状と展望2017

    • 著者名/発表者名
      中崎城太郎、瀬川浩司
    • 雑誌名

      太陽エネルギー

      巻: 43(2) ページ: 3-14

    • NAID

      130006590683

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 有機金属ハライド太陽電池の現状と展望2017

    • 著者名/発表者名
      中崎城太郎、瀬川浩司
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会機関誌 えねるみくす

      巻: 96(2) ページ: 148-155

    • NAID

      130006590683

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 世界を席巻する有機金属ハライド太陽電池2017

    • 著者名/発表者名
      中崎城太郎、瀬川浩司
    • 雑誌名

      WEB Journal

      巻: 2017 ページ: 32-35

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Simulation of current-voltage curves for inverted planar structure perovskite solar cells using equivalent circuit model with inductance2017

    • 著者名/発表者名
      Ludmila Cojocaru, Satoshi Uchida, Piyankarage V. V. Jayaweera, Shoji Kaneko, Yasutake Toyoshima, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, and Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 10 号: 2 ページ: 025701-025701

    • DOI

      10.7567/apex.10.025701

    • NAID

      210000135771

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機金属ハライドペロブスカイト太陽電池の実用化最新動向2016

    • 著者名/発表者名
      中崎城太郎、瀬川浩司
    • 雑誌名

      光触媒

      巻: 49 ページ: 92-99

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 有機金属ハライドペロブスカイト太陽電池の現状と展望2016

    • 著者名/発表者名
      内田 聡、コジョカル ルドミラ、中崎城太郎、瀬川浩司
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 85 ページ: 676-683

    • NAID

      130007715371

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 有機金属ハライドペロブスカイト太陽電池の実用化に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      中崎城太郎、内田 聡、瀬川浩司
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 84 ページ: 445-448

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Direct confirmation of distribution for Cl- in CH3NH3PbI3-xClx layer of perovskite solar cells2016

    • 著者名/発表者名
      Ludmila Cojocaru, Satoshi Uchida, Daiki Matsubara, Hiroaki Matsumoto, Katsuji Ito, Yoshihiro Otsu, Patrick Chapon, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, and Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 45 号: 8 ページ: 884-886

    • DOI

      10.1246/cl.160436

    • NAID

      130005254573

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperature effects on the photovoltaic performance of planar structure perovskite solar cells2015

    • 著者名/発表者名
      Ludmila Cojocaru, Satoshi Uchida, Yoshitaka Sanehira, Victoria Gonzalez-Pedro, Juan Bisquert, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 11 ページ: 1557-1559

    • DOI

      10.1246/cl.150781

    • NAID

      130005108106

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Origin of the hysteresis in I-V curves for planar structure perovskite solar cells rationalized with a surface boundary induced capacitance model2015

    • 著者名/発表者名
      Ludmila Cojocaru, Satoshi Uchida, Piyankarage V. V. Jayaweera, Shoji Kaneko, Jotaro Nakazaki, Takaya Kubo, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 12 ページ: 1750-1752

    • DOI

      10.1246/cl.150933

    • NAID

      130005112530

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enhanced carrier transport distance in colloidal PbS quantum dot-based solar cells using ZnO nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      Haibin Wang, Victoria Gonzalez-Pedro, Takaya Kubo, Francisco Fabregat-Santiago, Juan Bisquert, Yoshitaka Sanahira, Jotaro Nakazaki, Hiroshi Segawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 119 号: 49 ページ: 27265-27274

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b09152

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ペロブスカイト太陽電池の現状と展望2015

    • 著者名/発表者名
      中崎城太郎、木下卓巳、内田 聡、瀬川浩司
    • 雑誌名

      オプトニューズ

      巻: 10(4) ページ: 24-29

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent development of perovskite solar cells2016

    • 著者名/発表者名
      Jotaro Nakazaki
    • 学会等名
      5th Next PV International Workshop
    • 発表場所
      フランス・CNRS Meudon Bellevueキャンパス
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2019-03-29  

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