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次世代太陽電池電極用ナノ粒子集積薄膜の最適構造設計

研究課題

研究課題/領域番号 15K06549
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 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関同志社大学

研究代表者

森 康維  同志社大学, 理工学部, 教授 (60127149)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードハイブリッド型太陽電池 / チタニア粒子 / 電極構造 / 薄膜作製プロセス / 電気泳動堆積法 / 化学工学 / KPFM
研究成果の概要

最近次世代太陽電池の一つであるハイブリッド型太陽電池は,半導体ナノ粒子を集積した多孔質電極と電荷輸送を担う有機化合物からなる。半導体ナノ粒子集積薄膜の構造の最適化はほとんど検討されていない。そこで粒子集積薄膜構造の評価技術を確立すると共に,その構造制御を試み,光電変換効率を高める薄膜作製条件を見出すことを目的とした。
電気泳動堆積法は適切な粒子薄膜作製法であり,粒子堆積速度は簡単なモデルで推定可能となった。チタニア粒子堆積膜構造の光電変換効率への影響を,粒子形状の異なる2種類の粒子を用いて検討し,最も高い光電変換効率を与える堆積膜の空隙率を見出すと共に,粒子の形状や大きさの影響も明らかにした。

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

    (19件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thin Film Structure of Titania Nanoparticles Prepared by Electrophoretic Deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Mori, Y. Nobuzane, K. Nishimura, K. Yamada, K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Transactions

      巻: 57 ページ: 1507-1512

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CZTSナノ粒子の液相合成と太陽電池への適用2017

    • 著者名/発表者名
      森 康維, 平井 暁人, 岡本 耕太郎, 山本 琢真, 土屋 活美
    • 雑誌名

      ハリス理化学研究報告

      巻: 58 ページ: 25-30

    • NAID

      120006306095

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Composite thin films of titanium dioxide nanoparticles with particle size distribution prepared by electrophoresis2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kawakami, Yuuki Sato, Yasushige Mori, Shinzo Yoshikado
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics

      巻: 169 ページ: 28-39

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2015.11.023

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Titania Nanoparticle Film Prepared by Electrophoretic Deposition under DC Constant-Current Condition2015

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Mori, Kenta Yamada, Yuya Hattori, Yuuki Sato, Shinzo Yoshikado, Katsumi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 654 ページ: 208-212

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.654.208

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Thin Film Structure of Titania Nanoparticles Prepared by Electrophoretic Deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Mori, Yuta Nobuzane, Ken Nishimura, Kenta Yamada, Katsumi Tsuchiya
    • 学会等名
      13th International Conference on Chemical and Process Engineering (ICheaP13)
    • 発表場所
      Milano (Italy)
    • 年月日
      2017-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin Film Structure of Titania Nanoparticles Prepared by Electrophoretic Deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Mori, Kenta Yamada, Yuta Nobuzane, Ken Nishimura), Katsumi Tsuchiya
    • 学会等名
      ICheaP 13, Milano, Italy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin Film Structure of Titania Nanoparticles for Electrode of Dye-Sensitized Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Mori, Tomoyuki Yokoyama, Shin Aratani, Ryota Hasegawa, Katsumi Tsuchiya
    • 学会等名
      The 7th Asian Particle Technology Symposium (APT 2017), Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Size effect of titanium dioxide nanoparticles on deposit behavior prepared by electrophoretic phenomena2017

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Mori, Yuta Nobuzane, Katsumi Tsuchiya
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Electrokinetics (ELKIN 2017), Dresden, Germany
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Work Function of Titanium Dioxide Nanoparticles Film Measured by Kelvin Probe Force Microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Yasushige Mori, Asako Osaki, Katsumi Tsuchiya
    • 学会等名
      2017 fall meeting of European Materials Research Society, Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チタニア多孔質層構造のペロブスカイト太陽電池性能への影響2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川 亮太,森 康維,土屋 活美
    • 学会等名
      粉体工学会2017年度秋期研究発表会, 大阪南港ATC(大阪市)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電気泳動を利用したシリカ粒子の堆積構造制御2017

    • 著者名/発表者名
      西村 健, 貞神 喜郎, 土屋 活美, 森 康維
    • 学会等名
      粉体工学会2017年度秋期研究発表会, 大阪南港ATC(大阪市)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CZTSナノ粒子の液相合成と太陽電池への適用2016

    • 著者名/発表者名
      森 康維,平井 暁人,岡本 耕太郎,山本 琢真,土屋 活
    • 学会等名
      同志社大学ハリス理化学研究所研究発表会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府,京田辺市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気泳動堆積法で作製したコロイド粒子の堆積構造2016

    • 著者名/発表者名
      貞神 喜郎,土屋 活美,森 康維
    • 学会等名
      日本化学会 第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川校(北海道,旭川市)
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電気泳動で作製したチタニア粒子薄膜に及ぼす懸濁液中の粒子径の影響2016

    • 著者名/発表者名
      信実 祐多,土屋 活美,森 康維
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県,徳島市)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水平方向移流集積操作による微粒子単層配列膜の作製方法2015

    • 著者名/発表者名
      北川 莉帆,森 康維,土屋 活美
    • 学会等名
      粉体工学会2015年度秋期研究発表会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 内部構造の異なるチタニア粒子電極を用いた色素増感太陽電池の光電変換特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      荒谷 心,土屋 活美,森 康維
    • 学会等名
      粉体工学会2015年度秋期研究発表会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Titania Nanoparticle Films Prepared by Electrophoretic Deposition and Their Application for Solar Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Mori
    • 学会等名
      8th Meeting of Kyoto International Forum for Environment and Energy (KIFEE-8)
    • 発表場所
      Trondheim, Norway
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of Porosity of Titania Particle Porous Film for Electrode on Performance of Dye-sensitized Solar Cell2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Mori, S. Aratani, K. Hatano, K. Tsuchiya
    • 学会等名
      European PV Solar Energy Conference (EU PVSEC 2015)
    • 発表場所
      Hamburg, Germany
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気泳動で作製したチタニア粒子薄膜に及ぼす懸濁液中の粒子径の影響2015

    • 著者名/発表者名
      信実 祐多,土屋 活美,森 康維
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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