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有機系光電変換エコデバイスへの新規光有効利用層の提案とその配設に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24350102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 有機工業材料
研究機関熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室)

研究代表者

永岡 昭二  熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, その他 (10227994)

研究分担者 伊原 博隆  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (10151648)
堀川 真希  熊本県産業技術センター, 材料・地域資源室, 研究主任 (50588465)
城崎 智洋  熊本県産業技術センター, 材料・地域資源室, 研究主任 (70554054)
連携研究者 佐川 尚  京都大学, 大学院エネルギー科学研究科, 教授 (20225832)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2013年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード太陽電池 / コアシェル粒子 / 光取り出し / 光閉じこめ / 複合粒子 / 光有効利用 / 波長変換 / 光取出し / 複合微粒子
研究成果の概要

本研究開発では、太陽電池など、光電変換エコデバイスにおいて、高い光取り出し効率、光閉じこめ効率を発現する光散乱層と光電変換効率の向上を促す光波長変換層を構築し、発光・発電素子の能力を最大限に生かすことができる、「光有効利用層」の開発を行った。
①独自技術に基づいて、ポリマー球状粒子を支持体に高屈折材、あるいは波長変換材が表面を被覆した複合粒子を開発し、②これらが分散した光散乱層と光波長変換層をそれぞれ、開発した。
③光散乱層を光電変換デバイスに組み込み、光取り出し効率・閉じこめ効率が高いデバイスを開発した。④太陽光が有効に利用されていない短波長の光を長波長側にシフトできる光波長変換材料も開発した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (28件) 産業財産権 (4件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Chemical Mechanical Polishing of Transparent Conductive Layers Using Spherical Cationic Polymer Microbeads2015

    • 著者名/発表者名
      Shoji Nagaoka, Naoya Ryu, Aikinori Yamanouchi, Tomohiro Shirosaki, Maki Horikawa, Hideo Sakurai, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 576 ページ: 31-37

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2014.12.028

    • NAID

      40021154281

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of dispersible chitosan particles with borate crosslinking and their antimicrobial and antifungal activity2012

    • 著者名/発表者名
      K. Saita, S. Nagaoka, T. Shirosaki, M. Horikawa, S. Matsuda, H. Ihara
    • 雑誌名

      Carbohydrate Research

      巻: Vol.349 ページ: 52-58

    • DOI

      10.1016/j.carres.2011.12.017

    • NAID

      40019514142

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a Series of Malonic diester Introduced Fuerene Derivatives.

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Shirosaki, Ryota Harisaki, Maki Horikawa, Hideo Sakurai, Shoji Nagaoka, Hirotaka Ihara
    • 雑誌名

      Synthetic Communications

      巻: (Accepted for publication.)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Light Scattering Core Shell Particles for Dye-sensitized Solar Cell2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Shirosaki, Erika Tsuda, Maki Horikawa, Makoto Takafuji, Shoji Nagaoka , Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      第24回 日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of high transparent conductive polymer thin film: PEDOT thin film based on cellulose sulfate2014

    • 著者名/発表者名
      Maki Horikawa, Shoji Nagaoka, Takanori Fujiki, Tomohiro Shirosaki, Katsumasa Yamamoto, Hideo Sakurai, Makoto Takafuji and Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      The 10th SPSI International Polymer Conference (IPC2014)
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Induced chiral dye aggregates on gemini surfactant-silica hybrid twisted ribbons2014

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ryu, Yutaka Okazaki, Makoto Takafuji, Emilie Pouget, Reiko Oda, Shoji Nagaoka, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      The 10th SPSI International Polymer Conference (IPC2014)
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hybridization of Maltose-Pendant Polymer with Mica Nanosheets for Oxygen Gas Barrier Coating Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takafuji, Nanami Hano, Hideo Sakurai, Maki Horikawa, Tomohiro Shirosaki, Shoji Nagaoka, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of a shell layer composed of ceria nanoparticles on the surface of polymer microsphere for hybrid polishing material2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takafuji, Natsuki Uchida, Naoya Ryu, Md. Ashraful Alam, Shoji Nagaoka, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Cellulose/boron nitride core/shell composite spherical microbeads for thermal efficient conductive materials and their characterization2014

    • 著者名/発表者名
      Shoji Nagaoka, Takuma Jodai, Yoshihiro Kameyama, Erika Tsuda, Maki Horikawa, Tomohiro Shirosaki, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 伝熱機能を有する窒化ホウ素/セルロースコアシェル粒子の開発2014

    • 著者名/発表者名
      永岡昭二、城代琢磨、亀山義弘、堀川真希、城崎智洋、高藤誠、伊原博隆
    • 学会等名
      高分子学会第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジェミニ型界面活性剤・シリカ複合体:キラルな色素会合体の誘起2014

    • 著者名/発表者名
      龍直哉、岡崎豊、高藤誠、Emilie Pouget、Reiko Oda、永岡昭二、伊原博隆
    • 学会等名
      高分子学会第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光散乱性コアシェル粒子を用いた高効率色素増感太陽電池の開発2014

    • 著者名/発表者名
      津田慧理香、城崎智洋、堀川真希、高藤誠、永岡昭二、伊原博隆
    • 学会等名
      高分子学会第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎市
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 弾性エラストマーからのコアシェル粒子の簡易的調製方法2014

    • 著者名/発表者名
      永岡昭二
    • 学会等名
      くまもと発 新技術説明会(JST)
    • 発表場所
      川崎市
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫酸化セルロースをドーパントに用いた PEDOT 薄膜の高導電化2014

    • 著者名/発表者名
      砂田一成、藤木孝憲、堀川真希、永岡昭二、城崎智洋、山本勝政、高藤 誠、伊原博隆
    • 学会等名
      セルロース学会第21回年次大会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] BN/セルロース複合粒子を用いた熱伝導材料の調製とその熱伝導性2014

    • 著者名/発表者名
      亀山義弘、城代琢磨、堀川真希、城崎智洋、高藤誠、永岡昭二、伊原博隆
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリブタジエンからの有機/有機コアシェル球状粒子の設計・調製と制御2014

    • 著者名/発表者名
      花田慶介、三好明子、城崎智洋、堀川真希、龍直哉、高藤誠、永岡昭二、伊原博隆
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫酸化セルロースをドーパントに用いた高導電性PEDOT薄膜の開発2014

    • 著者名/発表者名
      堀川真希、永岡昭二、藤木孝憲、城崎智洋、山本勝政、櫻井英夫、高藤誠、伊原博隆
    • 学会等名
      高分子学会第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリブタジエンを用いた有機/有機コアシェル球状粒子の調製とその界面制御2014

    • 著者名/発表者名
      永岡 昭二、花田 慶介、三好 明子、城崎 智洋、堀川 真希、高藤 誠、伊原 博隆
    • 学会等名
      高分子学会第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機/無機コアシェル複合微粒子からの光散乱効果による色素増感太陽電池の光変換高効率化2013

    • 著者名/発表者名
      永岡昭二、山下太輔、城崎智洋、堀川真希、高藤誠、伊原博隆
    • 学会等名
      第62回高分子年次大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2013-05-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 有機/無機コアシェル複合微粒子からの光散乱効果による色素増感太陽電池の光変換高効率化2013

    • 著者名/発表者名
      永岡昭二, 山下太輔, 城崎智洋, 堀川真希, 高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マルトースペンダントポリマー/マイカナノコンポジットの調整とガスバリアフィルムへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      櫻井英夫, 永岡昭二, 堀川真希, 城崎智洋, 久保田修壮, 浜田和宏, 高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 硫酸セルロースをドーパントとした高導電化PEDOT薄膜の合成2013

    • 著者名/発表者名
      堀川真希, 永岡昭二, 藤木孝憲, 城崎智洋, 山本勝政, 櫻井英夫, 高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High efficiency dye-sensitized solar cells with light scattering layer using inorganic/organic shell core beads2013

    • 著者名/発表者名
      Erika Tsuda, Tomohiro Shirosaki, Maki Horikawa, Taisuke Yamashita, Makoto Takafuji, Shoji Nagaoka, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      台湾
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 有機/無機コアシェルマイクロ微粒子を光散乱層とした色素増感太陽電池2013

    • 著者名/発表者名
      S. Nagaoka, Erika Tsuda, T. Yamashita, T. Shirosaki, M. Horikawa, M. Takafuji), and H. Ihara
    • 学会等名
      日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Malonate Methanofiiuerene Derivatives for Bulk-Heterojunction Solar Cells2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Shirosaki, Ryota Harisaki, Maki Horikawa, Shoji Nagaoka, Hirokuni Jintoku, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2012-12-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of PEDOT Thin Films based on Sulfated Polysaccharides2012

    • 著者名/発表者名
      Maki Horikawa, Takanori Fujiki, Tomohiro Shirosaki, Shoji Nagaoka, Ryota Harisaki, Hideo Sakurai, Makoto Takafuji, Hirotaka Ihara
    • 学会等名
      The 9th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2012-12-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] OPV用有機n型半導体としてのマロン酸誘導体付加型フラーレンの開発2012

    • 著者名/発表者名
      針崎良太, 城崎智洋, 堀川真希, 永岡昭二, 鳥川尚,高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      2012年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 多糖類を骨格としたPEDOT薄膜の合成とそのキャラクタリゼーション2012

    • 著者名/発表者名
      藤木孝憲, 堀川真希, 城崎智洋, 永岡昭二, 針崎良太, 明見秀彦, 山本勝政, 棲井英夫, 高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      2012年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 有機/無機ハイブリッド微粒子を用いた色素増感太陽電池の光閉込め層に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      山下太輔, 堀川真希, 城崎智洋, 永岡昭二, 高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      2012年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      佐賀市
    • 年月日
      2012-11-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ビスコース相分離法によるコア・シェル型セルロース/硬質無機材料複合粒子の開発2012

    • 著者名/発表者名
      永岡昭二, 城崎智洋, 堀川真希, 高藤誠, 伊原博隆
    • 学会等名
      第17回高分子ミクロスフェア討論会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2012-11-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 有機/無機コアシェル複合微粒子からの光散乱効果

    • 著者名/発表者名
      永岡昭二、伊原博隆
    • 学会等名
      科学技術振興機構 新技術説明会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 複合粒子およびその製造方法2014

    • 発明者名
      永岡昭二、城崎智洋、堀川真希、三好明子、龍直哉、高藤誠、伊原博隆
    • 権利者名
      永岡昭二、城崎智洋、堀川真希、三好明子、龍直哉、高藤誠、伊原博隆
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-05-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 伝導性複合粒子および樹脂成形体2014

    • 発明者名
      永岡昭二、城崎智洋、堀川真希、伊原博隆、城代琢磨、大塚高幸
    • 権利者名
      永岡昭二、城崎智洋、堀川真希、伊原博隆、城代琢磨、大塚高幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 熱伝導性複合粒子および樹脂成形体2013

    • 発明者名
      永岡、城崎、堀川、高藤、伊原、城代、大塚
    • 権利者名
      熊本県、熊本大学、オジックテクノロジーズ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 色素増感型太陽電池2013

    • 発明者名
      永岡昭二, 城崎智洋, 堀川真希, 高藤誠, 伊原博隆
    • 権利者名
      熊本県, 熊本大学
    • 産業財産権番号
      2013-099720
    • 出願年月日
      2013-05-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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