カーボンナノチューブをコアとした有機薄膜太陽電池の研究

• 研究課題/領域番号: 20560297
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 曽我 哲夫 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (20197007)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 有機太陽電池 / カーボンナノチューブ / 有機薄膜太陽電池

研究概要

有機系太陽電池はシリコン系に代わる安価な太陽電池として期待されているが、材料の抵抗が高く変換効率が低下するという問題がある。本研究ではカーボンナノチューブが高い導電性を持つことに着目し、カーボンナノチューブをコアとした有機太陽電池の変換効率向上を目指した。その結果、二酸化チタン多孔質の色素増感太陽電池にカーボンナノチューブを適量添加することによって、吸着色素量の増大により短絡電流が増加して変換効率が向上した。バルクヘテロ構造高分子系有機太陽電池の有機層にカーボンナノチューブをしても変換効率の向上は確認できなかったが、正孔輸送層への添加や層構造の有機太陽電池への添加により変換効率は向上した。

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous formation of both single- and multi- wall carbon nanotubes by ultrasonic spray pyrolysis (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri, N.Kishi, J.Zhang, T.Soga T.Iimbo
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. Vol.50
  • NAID: 40018283288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of coumarin 6 in light harvesting and photocurrent of P3HT : PCBM bulk heterojunction solar cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.A.M.Ismail, T.Soga, T.Jimbo
  • 雑誌名: Solar Energy Materials and Solar Cells 巻: 94 ページ: 1406-1411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photovoltaic properties of bulk heterojunction organic solar cell compose d of coumarin 6 dye as light harvester and donor material (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.A.M.Ismail, T.Soga, T.Jimbo
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 49 ページ: 52301-52307
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and characterization of carbon nanotubes via ultrasonic spray pyrolysis method on zeolite (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri, N.Kishi, J.Zhang, T.Soga, T.Jimbo, S.Adhikari, 他
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 518 ページ: 6756-6760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving phoLovoltaic properties by incorporating both single walled carbon nanotubes and functionalized multiwalled carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri, S.Adhikari, H.R.Aryal, T.Soga, T.Jimbo, M.Imeno
  • 雑誌名: Appl.Phys.Let Vol.94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of single walled carbon nanotubes by ultrasonic spray pyrolysis method (2009)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri, T.Soga, T.Jimbo, S.Adhikari, H.R.Aryal, K.Imeno
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials Vol.18 ページ: 319-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement in light harvesting and performance of P3HT : PCBM solar cell by using 9, 10-diphenylanthracene (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.A.M.Ismail, T.Soga, 他
  • 雑誌名: Solar Energy Materials and Solar Cells 93 ページ: 1582-1586
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of single walled carbon nanotubes by ultrasonic spray pyrolysis method (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishwor Khatri
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 18 ページ: 319-323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving photovoltaic properties by incorporating both single walled carbon nanotubes and fundionalized multiwalled carbon nanotumes (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishwor Khatri
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 94
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Oriented Carbon Nanotubes by Chemical Vapor Deposition (2008)
  • 著者名/発表者名: S. M. Mominuzzaman
  • 雑誌名: Proc. ICECE, 2008 ページ: 287-290
  • 査読あり
• [学会発表] Liquid nitrogen treated fluorine doped tin oxide substrate for dye sensitized solar cell (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri
  • 学会等名: International Conference on Nanoscience and Nanotechnology 2011
  • 発表場所: シャーアラム、マレーシア
• [学会発表] PEDOT : Pss/単層カーボンナノチューブを正孔輸送層に用いた有機薄膜太陽電池における特性のキャップ層厚さの依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤慎也
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学、神奈川県
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] PEDOT : PSS/単層カーボンカーボンナノチューブを正孔輸送層に用いた有機薄膜太陽電池における特性のキャップ層厚さの依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加藤慎也
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学 (神奈川県)
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Using of coumarine 6 laser dye as light harvester and donor material in bulk heterojunction solar cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.A.M.Ismail
  • 学会等名: Asian Conference on Nanoscience and Nanotechnology 2010
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Investigation of thermal annealing effects of organic solar cell composed of small organic molecules (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.A.M.Ismail
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Ceramics
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Advancement of nanostructured organic solar cell (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Soga
  • 学会等名: International conference on Nanoscience and NanoLechnology
  • 発表場所: シャーアラム、マレーシア(招待講演)
  • 年月日: 2008-11-19
• [図書] Carbon and Oxide Nanostruetures (Carbon Nanotubes Towards Polymer Solar Cell) (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri, T.Soga
  • 出版者: Springer
• [図書] Carbon and Oxide Nanostructures (2010)
  • 著者名/発表者名: I.Khatri, T.Soga
  • 総ページ数: 23
  • 出版者: Springer
• [図書] CARBON AND OXIDE NANOSTRUCTURES Carbon Nanotubes Towards Polymer Solar Cell (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishwor Khatri, Tetsuo Soga
  • 出版者: Springer(掲載確定)
• [備考]
  • URL: http://s-lab.web.nitech.ac.jp/index.html
• [産業財産権] カーボンナノチューブの製造方法及び製造装置 (2008)
  • 発明者名: 曽我哲夫
  • 権利者名: 名古屋工業大学
  • 産業財産権番号: 2008-134922
  • 出願年月日: 2008-05-23
• [産業財産権] カーボンナノチユーブの製造方法及び製造装置 (2008)
  • 発明者名: 曽我哲夫
  • 権利者名: 名工大
  • 産業財産権番号: 2008-134922
  • 出願年月日: 2008-05-23