| 研究課題/領域番号 |
18K04972
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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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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
向井 剛輝 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10361867)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018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 | 量子ドット / 超格子 / 太陽電池 / コロイド型 / 沈降法 / PbS / エネルギー変換効率 / キャリア寿命 / 配位子交換 / 超格子膜 / 発光寿命 / 高効率 |
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| 研究成果の概要 |
高均一な半導体量子ドット(QD)が３次元配列した構造であるQD超格子を用いた太陽電池は、70％以上の極めて高いエネルギー変換効率が見込めると予想されている。これまでにエピタキシャル型QDを用いて超格子作製技術の研究が進められているが、ブレークスルーが必要である。本研究で我々は、化学合成したコロイド型PbS QDを溶媒中でテンプレート上に沈降させて長周期のQD超格子を作製する。技術上の課題を解決して良好なコロイド型QD超格子を作製し、実際に有機太陽電池に適用した。その結果、本技術が高いエネルギー変換効率を実現するために有望であることを実証すると共に、今後の研究の方向性を示す成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々が本研究で提案しているコロイド型QD超格子太陽電池は、コロイド型QDが安価に大量生産できることや、導電性ポリマーと組み合わせることが容易などの特徴から、超高効率・安価・フレキシブル・軽量な、次世代エネルギー技術の基盤となり得る画期的な太陽電池を実現できる可能性がある。本研究の成果によってコロイド型QD超格子の重要性や将来性が認知され、類似の研究が国内外で進展するきっかけとなれば、学術的にも社会的にも非常に大きな意義がある。
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