| 研究課題/領域番号 |
17K05001
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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 |
ナノ材料工学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
久保田 繁 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (60396588)
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| 研究分担者 |
廣瀬 文彦 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50372339)
水野 潤 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 有機太陽電池 / ナノ構造 / 光閉じ込め / 光学シミュレーション / 反射防止 / ナノテクスチャ / モスアイ / 太陽電池 / 太陽光発電 / マイクロ・ナノデバイス |
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| 研究成果の概要 |
有機薄膜太陽電池の発電効率の向上を目的として、３次元ナノ構造を応用してデバイス全体の屈折率分布を制御する新たな光制御技術の開発を行った。ナノオーダーの円錐を周期的に配置したモスアイ構造と高屈折率ガラスを組み合わせた統合デバイスに関する研究では、光学シミュレーションと実験の双方から多角的な検討を行い、幅広いスペクトル域で高い光閉じ込め効果が得られることを実証した。また、モスアイ表面に機能修飾のための多層膜を積層した独自の構造の光学解析により、光学性能の安定化と高い反射防止効果を両立するための機能性コーティングに関する技術的基盤が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の主な成果は、有機太陽電池の発電層に光を効率的に閉じ込めることで、発電性能を大幅に改良するための光制御法を明らかにしたことである。この成果は、次世代の低コスト太陽電池として注目される有機太陽電池の実用化に大きく資すると期待される。
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