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内部電場を極限まで増強させたショットキー障壁型有機薄膜太陽電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560012
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関島根大学

研究代表者

広光 一郎  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (40199138)

研究分担者 半田 真  島根大学, 総合理工学部, 教授 (70208700)
連携研究者 田中 仙君  島根大学, 総合理工学部, 助教 (20397855)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード有機太陽電池 / 内部電場 / ショットキー障壁 / 電場変調
研究成果の概要

亜鉛フタロシアニン(ZnPc) の薄膜を用いたショットキー障壁型太陽電池の内部電場を増大させ、光電変換特性を向上させることを目指して研究を行った。内部電場の著しい増大は実現できなかったものの、ZnPc膜と透明電極との間にバッファー層としてNTCDAを挿入することで、短絡電流を約6倍に増大させることができた。また、アクセプター材料のPTCBIをバッファー層として挿入した場合、PTCBI層中での光キャリヤ生成効率が異常に高いという興味深い現象を見出した。また、新しい測定手法である白色光照射下電場変調吸収分光法を開発し、作動中の太陽電池の内部電場測定を可能とした。

報告書

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

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Anomalous photoelectric emission from Ag on zinc-phthalocyanine film2014

    • 著者名/発表者名
      Senku Tanaka, Tomohiro Otani, Ken Fukuzawa, Koji Ogawa, Junpei Azuma, Isamu Yamamoto, Kazutoshi Takahashi, Masao Kamada, Ichiro Hiromitsu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 19

    • DOI

      10.1063/1.4876956

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and magnetic properties of an annulated dinuclear copper(II) phthalocyanine peripherally having 2,6-dimethylphenoxy substituents2014

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Ikeue, Naoko Sawada Naomi Matsumoto, Ayaka Miyazaki, Tamotsu Sugimori, Masayuki Koikawa, Ichiro Hiromitsu, Katsumi Yoshino, Masahiro Mikuriya, Yusuke Kataoka, Makoto Handa
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 18 号: 08n09 ページ: 708-714

    • DOI

      10.1142/s1088424614500485

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electroabsorption under white light illumination to investigate the internal electric field of the organic thin-film solar cells under operation2013

    • 著者名/発表者名
      Takuya Nishimura, Tomotaka Furuyama, Masaru Miyazaki, Senku Tanaka, Ichiro Hiromitsu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 103 号: 22

    • DOI

      10.1063/1.4835096

    • NAID

      120005694040

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of iodine doping of phthalocyanine on the photocurrent generation in a phthalocyanine/C60 heterojunction2012

    • 著者名/発表者名
      Shinsei Mizuta, Masatoshi Iyota, Senku Tanaka, Ichiro Hiromitsu
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 520 号: 17 ページ: 5761-5769

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2012.05.001

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フタロシアニン薄膜を用いた擬ショットキー障壁型太陽電池の特性2015

    • 著者名/発表者名
      岡田香奈,樋口進哉,宮崎優,水野斎,広光一郎
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] GZOを陰極として用いたショットキー障壁型有機薄膜太陽電池の効率向上の試みと動作状態での内部電場2014

    • 著者名/発表者名
      西村拓也,上田稔晃,広光一郎
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フタロシアニン塗布膜をドナー層とする有機薄膜太陽電池の効率向上の試み2014

    • 著者名/発表者名
      川西有輝,吉原健太,池上崇久,半田真,田中仙君,広光一郎
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 電場変調吸収分光法を用いたp-i-n型有機薄膜太陽電池の内部電場の研究2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎優,山口元気,広光一郎
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 白色光照射電場変調吸収分光法で見たショットキー障壁型有機薄膜太陽電池の内部電場2013

    • 著者名/発表者名
      西村拓也,古山智隆,田中仙君,広光一郎
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 電場変調分光法による有機半導体デバイスの内部電界の評価2012

    • 著者名/発表者名
      広光一郎
    • 学会等名
      有機EL討論会第15回例会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電場変調分光法による有機薄膜太陽電池の内部電界分布の評価2012

    • 著者名/発表者名
      広光一郎
    • 学会等名
      (独)日本学術振興会「アモルファス・ナノ材料第147委員会」第117回研究会
    • 発表場所
      弘済会館(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] http://www.phys.shimane-u.ac.jp/hiromitsu_lab/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] http://www.phys.shimane-u.ac.jp/hiromitsu_lab/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 広光研究室

    • URL

      http://www.phys.shimane-u.ac.jp/hiromitsu_lab/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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