| 研究課題/領域番号 |
21H01743
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
孫 洪涛 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主幹研究員 (30571822)
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| 研究分担者 |
KHADKA Dhruba 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, 主任研究員 (70793173)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | ナノ粒子 / nanocrystals / 量子ドット / perovskite quantum dots / quantum dots / ナノクリスタル / スズ系ペロブスカイト / 太陽電池 / 湿式合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ハロゲン化物ペロブスカイト太陽電池(PSC)は低コスト発電技術として期待されている。しかしながら、優れた発電性能をもたらす鉛系有機/無機ハロゲン化物ペロブスカイトは安定性と毒性の問題に悩まされている。この問題を解決するために、非鉛系オール無機ABX3型量子ドット(PQD)を湿式合成そして当該PQDを構成要素とする太陽電池を開発することを提案する。具体的には、AおよびBサイトにそれぞれ1価および2価の金属がドープ(または合金化)されたオール無機のCsSnI3 PQDの研究に焦点を当てる。合成に際しては理論計算に基づく組成のスクリーニングを行う。
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| 研究成果の概要 |
蛍光量子収率の高い無機ハロゲン化スズペロブスカイトナノ結晶を合成する視点から、ナノ結晶の生成機序について詳細に検討した。合成にはホットインジェクション法とイオン交換法を利用し、ナノ結晶のサイズ分布と光学特性に影響を及ぼす実験パラメータについて詳細に調べた。さらに、これらのナノ結晶を再表面化することが、表面欠陥を不動態化する強力な戦略であることがわかった。太陽電池への応用の可能性と課題を評価した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、ハロゲン化スズペロブスカイトナノ結晶を設計・合成するための欠陥化学を理解することの重要性を浮き彫りにし、高品質なスズ系多結晶薄膜の作製に役立つ知見を提供する。これら知見が、ペロブスカイト太陽電池の安定性と毒性に関する懸念に対する解決策をもたらし、省エネルギー社会の構築に貢献することが期待される。
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