| 研究課題/領域番号 |
18K05308
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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36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
田村 浩司 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 専門業務員(任常) (10354820)
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| 研究分担者 |
安達 基泰 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, 上席研究員(定常) (60293958)
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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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018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 | 増感太陽電池 / 光捕集タンパク質 / C型フィコシアニン / 自己組織化 / タンパク質 / 量子コヒーレント伝導 |
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| 研究成果の概要 |
高効率太陽電池を目指して、光捕集タンパク質を増感物質に用いた太陽電池を開発した。タンパク質開発では、天然タンパク質で培養法や高純度調製法の開発を行った。また、人工タンパク質合成系の開発にも着手し、PC645タンパク質部分合成の可能性が示された。また、光捕集タンパク質(C-Phycocyanin)を用いて、実際の電池系を作成し、構成、微粒子粒径分布、膜厚などの条件探査により高効率電池構成を把握し、電流電圧特性など電池特性評価に必要な特性を測定した。これにより光捕集タンパク質を増感物質に用いた太陽電池に関して、タンパク質開発、最適作成法および光電池特性の測定評価手法の総合的開発を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高効率太陽電池は、脱炭素社会実現に有効な技術である。特に増感太陽電池は、低コストで量産が見込めるが、シリコン系電池に比べ低効率である点が実用化の障害である。しかし、高効率増感物質を見出せば、大幅な効率向上の余地が期待される。光合成初期過程に関与するフィコビリンタンパク質で量子コヒーレント伝導が報告された。この光捕集タンパク質は、従来増感物質としては着目されなかったが、増感物質として開発利用し高効率太陽電池が実現すれば、脱炭素社会に寄与する可能性がある。また、タンパク質内の励起伝導やエネルギー取り出し過程など、従来の増感電池とは異なり、その開発や機構解明は学術的にも意義深い。
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