| 研究課題/領域番号 |
16K14229
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
早川 泰弘 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00115453)
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| 研究分担者 |
下村 勝 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20292279)
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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 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 色素増感太陽電池 / 白金代替電極 / 硫化ニッケル / モリブデン化合物 / 二酸化チタン / メゾポーラス / 炭酸化合物 / 触媒機能 / 触媒作用 / 金属イオン化合物 / 硫化ニッケルモリブデン / 硫化銅モリブデン / 硫化コバルトモリブデン / 窒素添加グラフェン / 水熱合成法 / カーボン系材料 / 有機皮膜材 / 硫化物 / 複合結晶 / 触媒 / 還元酸化グラフェン / 硫化ニッケルナノ結晶 / 硫化モリブデンナノ結晶 / 酸化チタン / クエン酸 / 高効率太陽光発電材料・素子 / 結晶成長 / 酸化チタンー酸化亜鉛コアーシェル構造 |
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| 研究成果の概要 |
ホット注入法を用いて、還元酸化グラフェン上に硫化ニッケル単相ナノ結晶を合成した。これは、有害な４-ニトロフェノールに対する高い触媒効果を示した。また、水熱合成法により窒素添加グラフェン膜上にNi-Mo-SやCu-Mo-Sナノ結晶等を合成し、形態や電気化学特性、色素増感太陽電池特性等を評価した。窒素添加グラフェン膜上Ni-Mo-Sは白金よりも高い光電変換効率を示しており、白金の代替材料として有望であることが示された。また、炭酸化合物添加メゾポーラスTiO2は市販のTiO2よりも高い光電変換効率を示すことが明らかとなった。これらの成果は新規白金代替電極の開発と光電変換効率の向上に繋がる成果である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
クリーンで無尽蔵な太陽光の有効利用は、持続可能な低炭素社会実現に不可欠であり、低価格で高効率な太陽電池開発が望まれている。色素増感太陽電池は次世代太陽電池として有望であるが、白金対極に替わる安価で高い触媒機能を有する材料の開発や表面積が大きく、かつ電子寿命が高い光半導体電極の開発が課題であった。本研究では安価な硫化ニッケルやモリブデン化合物ナノ結晶合成に成功し、白金と同程度の光電変換効率を示した。また、炭酸化合物添加メゾポーラス二酸化チタンを合成し、市販の二酸化チタンよりも高い変換効率を示した。これらの成果は新規白金代替電極開発と光電変換効率向上に繋がる成果である。
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