ヘテロ界面に挿入した量子ドットによる赤外増感型光電変換の実現

• 研究課題/領域番号: 23K26142
• 補助金の研究課題番号: 23H01448 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 喜多 隆 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10221186)
• 研究分担者: 原田 幸弘 神戸大学, 工学研究科, 助教 (10554355) ; 朝日 重雄 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60782729)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2025年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2023年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 太陽電池 / 量子ドット / バンド内遷移

研究開始時の研究の概要

量子ナノ構造を利用するとバンド内のサブバンド間光学遷移によって赤外波長域に応答する光電変換が可能になる。これによって一般的な価電子バンド－伝導バンド間の光学遷移に加えてバンド内光学遷移が同時に発現させ、可視域から近赤外域までの広い波長帯域で感度を有する高効率光電変換デバイスを実現する。本研究では、量子ドットを内包するヘテロナノ構造を利用してバンド内光学遷移分極制御の学理を追求し、量子ドットの形状制御とヘテロナノ構造のキャリア密度制御及び多層化によってバンド間光吸収に匹敵する強いバンド内光吸収を発現させる。