| 研究課題/領域番号 |
21K04809
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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28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 滋賀県立大学 |
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研究代表者 |
奥 健夫 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (30221849)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ペロブスカイト / 太陽電池 / 光電変換素子 / マルチギャップ / 微細構造 / 組成傾斜 / 高耐久性 / 設計原理 / ポリシラン / 傾斜組成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、『高耐久性を有する組成傾斜型マルチギャップペロブスカイト光電変換素子設計原理の構築』を目的とする。本目的達成のため、①結晶構造・配向性を制御した組成傾斜構造の自己組織形成プロセスの構築、②ポリシランホール輸送層導入および200℃高温処理による高耐久性デバイス形成、を実現する。高効率高耐久性太陽電池設計原理の構築が実現されることで、全エネルギーを太陽光エネルギーでまかなうSolar Grand Planの実現に加え、可視光対応した屋内小型IoT機器へ応用も期待され、サステナブルな社会構築のために貢献できる。
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| 研究成果の概要 |
第一原理計算により種々の元素を導入したペロブスカイト結晶構造安定性やエネルギーバンドギャップ等の電子状態を予測した。実際に、ペロブスカイト前駆体溶液とデカフェニルシクロペンタシラン（DPPS）ホール輸送層を用いた高温熱処理多段階再溶融積層により、結晶構造・微細組織制御したマルチバンドギャップを目指した組成傾斜構造を自己組織的に形成し、高耐久性組成傾斜光電変換素子形成を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ペロブスカイト前駆体溶液とデカフェニルシクロペンタシランホール輸送層を用いた高温熱処理多段階再溶融積層により、微細構造制御マルチバンドギャップを目指した高耐久性組成傾斜光電変換素子自己組織形成という独自な手法を開発した点で学術的意義があり、簡易に低コストで耐久性の高い光電変換素子を形成できるため、2050年カーボンニュートラル実現に大きく貢献できる可能性を有し、社会的意義は極めて大きい。
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