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Synthesis of small diameter single-walled carbon nanotubes and their application in Si heterojunction solar cells

研究課題

研究課題/領域番号 15K17984
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関東京大学

研究代表者

項 栄  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20740096)

連携研究者 丸山 茂夫  東京大学, 大学院工学研究科, 教授 (90209700)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードカーボンナノ材料 / ナノチューブ / 合成制御 / 太陽電池 / 透過型電子顕微鏡 / single-walled CNT / catalyst / Co-W / chirality / solar cell / carbon nanotube / Band gap engineering / TEM
研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWNT)は代表的な一次元材料で,多くの面で特異な性質を有している.本プロジェクトでは,SWNT研究の2つの問題に焦点をあてる.第一に,直径およびカイラリティ制御合成を行った.コバルト-銅触媒から直径1nm以下の垂直配向SWNTが得られ,またコバルト-タングステン触媒からは(12,6)カイラリティを豊富に含むSWNTが得られた.第二に,太陽電池において透明導電電極に代わる材料として垂直配向SWNTを導入した.エネルギー変換効率10%を持つ太陽電池が得られ,SWNTの有用性を確かめた,PMMAコーティングを施すことで,この値はさらに12%程度まで向上可能である.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 10件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] MIT/Vanderbilt University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Zhejiang University(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Morphology dependence of the thermal transport properties of single-walled carbon nanotube thin films2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshida, Y. Feng, C. Delacou, T. Inoue, R. Xiang, R. Kometani, S. Chiashi, E. Kauppinen, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 28 号: 18 ページ: 185701-185701

    • DOI

      10.1088/1361-6528/aa6698

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Extended alcohol catalytic chemical vapor deposition for efficient growth of single-walled carbon nanotubes thinner than (6,5)2017

    • 著者名/発表者名
      B. Hou, C. Wu, T. Inoue, S. Chiashi, R. Xiang, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chirality specific and spatially uniform synthesis of single-walled carbon nanotubes from a sputtered Co-W bimetallic catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      H. An, A. Kumamoto, H. Takezaki, S. Ohyama, Y. Qian, T. Inoue, Y. Ikuhara, S. Chiashi, R. Xiang, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 8 号: 30 ページ: 14523-14529

    • DOI

      10.1039/c6nr02749k

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemical vapor deposition growth of large single-crystal bernal-stacked bilayer graphene from ethanol2016

    • 著者名/発表者名
      X. Chen, R. Xiang, P. Zhao, H. An, T. Inoue, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 8 ページ: 14523-14529

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2016.06.078

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Load Dependent Frictional Response of Vertically Aligned Single-Walled Carbon Nanotube Films2016

    • 著者名/発表者名
      A. S. Westover, J. Choi, K. Cui, T. Ishikawa, T. Inoue, R. Xiang, S. Chiashi, T. Kato, S. Maruyama, C. L. Pint
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 125 ページ: 63-67

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2016.07.032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Epitaxial nucleation of CVD bilayer graphene on copper2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Song, J. Zhuang, M. Song, S. Yin, Y. Cheng, X. Zhang, M. Wang, R. Xiang, Y. Xia, S. Maruyama, P. Zhao*, F. Ding, H. Wang,
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 8 号: 48 ページ: 20001-20007

    • DOI

      10.1039/c6nr04557j

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Room Temperature-processed Inverted Organic Solar Cells using High Working-Pressure-Sputtered ZnO film2016

    • 著者名/発表者名
      I. Jeon, Y. Qian, S. Nakao, D. Ogawa, R. Xiang, T. Inoue, S. Chiashi, T. Hasegawa, S. Maruyama, Y. Matsuo
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 4 号: 48 ページ: 18763-18768

    • DOI

      10.1039/c6ta08068e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of subnanometer-diameter vertically aligned single-walled carbon nanotubes with copper-anchored cobalt catalysts2016

    • 著者名/発表者名
      K. Cui, A. Kumamoto, R. Xiang, H. An, B. Wang, T. Inoue, S. Chiashi, Y. Ikuhara, S. Maruyama†
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 8 号: 3 ページ: 1608-1617

    • DOI

      10.1039/c5nr06007a

    • 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] Chemical Vapor Deposition Growth of Graphene and Related Materials2015

    • 著者名/発表者名
      R. Kitaura, Y. Miyata, R. Xiang, J. Hone, J. Kong, R. S Ruoff, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 12 ページ: 121013-121013

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.121013

    • NAID

      210000133753

    • 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] Chemical Vapor Deposition Growth of 5 mm Hexagonal Single-Crystal Graphene from Ethanol2015

    • 著者名/発表者名
      X. Chen, P. Zhao, R. Xiang, S. Kim, J. Cha, S. Chiashi, S. Maruyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 94 ページ: 810-814

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2015.07.045

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Controlled synthesis of single-walled carbon nanotubes using alcohol catalytic chemical vapor deposition2017

    • 著者名/発表者名
      Rong Xiang
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Micro and Nano Technology (ISMNT)
    • 発表場所
      Kyushu University (Fukuoka, Japan)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bimetallic Catalyst for Chirality and Diameter Controlled Growth of Single-walled Carbon Nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      Rong Xiang, Akihito Kumamoto, Hua An, Taiki Inoue, Shohei Chiashi, Yuichi Ikuhara, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      International Symposium on Carbon Nanotube in Commemoration of its Quarter-century Anniversary (CNT25)
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology (Meguro-ku, Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-Plane TEM Imaging of Bimetallic Catalyst for SWNT Growth2016

    • 著者名/発表者名
      Rong Xiang, Akihito Kumamoto, Hua An, Taiki Inoue, Shohei Chiashi, Yuichi Ikuhara, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      The 51st The Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 発表場所
      Hokkaido citizens actives center (Sapporo, Hokkaido, Japan)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulating diameter of single-walled carbon nanotubes in alcohol catalytic chemical vapor deposition2015

    • 著者名/発表者名
      Rong Xiang, Kehang Cui, Akihito Kumamoto, Hua An, Taiki Inoue, Shohei Chiashi, Yuichi Ikuhara, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-plane TEM investigation on mono- and bi- metallic catalyst for growth of single walled carbon nanotubes2015

    • 著者名/発表者名
      Rong Xiang, Akihito Kumamoto, Kehang Cui, Hua An, Yang Qian, Taiki Inoue, Shohei Chiashi, Yuichi Ikuhara, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      The 49th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center, Kita-Kyushu, Fukuoka Prefecture, Japan
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulating diameter of single-walled carbon nanotubes in alcohol catalytic chemical vapor deposition2015

    • 著者名/発表者名
      Rong Xiang, Kehang Cui, Akihito Kumamoto, Hua An, Taiki Inoue, Shohei Chiashi, Yuichi Ikuhara, Shigeo Maruyama
    • 学会等名
      The Sixteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • 発表場所
      Nagoya University, Nagoya, Aichi Prefecture, Japan
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] HP of research group

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Personal research webpage

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~xiangrong/index.htm

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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