| 研究課題/領域番号 |
16K06256
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
森本 章治 金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (60143880)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 強誘電体薄膜 / 電気分極誘起光起電力 / 希土類・遷移金属置換 / パルスレーザー堆積 / 酸素欠損の影響 / 膜厚依存性 / 光学ギャップ / 光吸収係数 / ビスマスフェライト / パルスレーザ堆積法 / 電気分極誘起光起電力効果 / 強誘電体 / 太陽電池 / ペロブスカイト酸化膜 |
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| 研究成果の概要 |
従来の光起電力効果と異なる強誘電体ペロブスカイト薄膜太陽電池が注目されており、我々はNdを置換したBiFeO3系（BNF）試料を独自に作製し光起電力特性の評価を行った。
これまでは高価な単結晶Nb:STO基板上でBNF薄膜を作製してきたが、安価なPt/Si基板上にパルスレーザー堆積法を用いてBNF膜太陽電池を作製し、安価なPt/Si基板上でもNb:STO基板上とほぼ同等の光起電力特性を得た。さらにこの試料の熱処理により光起電力特性を改善し、単結晶型試料よりも優れた光起電力特性を得るとともに、本試料の膜厚依存性調査により光起電力特性が強誘電体薄膜の電気分極に起因することを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の光起電力効果と異なる強誘電体ペロブスカイト薄膜太陽電池の課題は、その光起電力特性の起源を明らかにし、光起電力特性を改善することである。我々独自のNdで置換したBiFeO3系（BNF）太陽電池は、多くの強誘電体太陽電池の中でもその性能が高く、この試料を低コストのPt/Si基板上で実現し性能を改善したことは太陽電池応用には重要である。また、この光起電力が強誘電体薄膜の強誘電性分極誘起反電界モデルでかなり説明可能なことを示したことは、太陽電池応用のみならず、並行して進めているのほぼ同等構造の強誘電体抵抗スイッチングメモリFe-ReRAMのメモリ機構解明にも大いに貢献することが期待される。
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