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低温プラズマ・イオン注入処理による高効率有機太陽電池の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560899
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 材料加工・処理
研究機関北九州工業高等専門学校

研究代表者

山根 大和  北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (70332096)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード表面・界面 / 太陽電池 / ナノ材料 / 高効率太陽光発電材料・素子 / プラズマ加工 / 表面・界面制御
研究成果の概要

本研究では、化学的処理法であるゾルーゲル法と物理的処理法である低温プラズマ処理法やイオン注入法を用いたカチオンとアニオンのコドープ処理により、半導体酸化物ナノ粒子の表面をナノ表面・界面構造制御する技術と表面バンド構造を改善する技術を開発した。開発した技術によって、(無機/有機)複合材料における無機物質(半導体酸化物ナノ粒子)の表面・界面ナノ構造及び表面バンド構造が有機分子(色素)との間の電子移動・拡散に及ぼす関係を解明し、光電変換特性を向上させるための表面バンド構造の最適化を図ることを検討した。最適化した(低温プラズマ/イオン注入)複合処理によって色素増感太陽電池の高効率化を検討した。

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

    (26件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Peptide Addition Effect of the Active Layer Precursor Solution Containing Poor Solvent on Photoelectrochemical Characteristics of the Thin Film Organic Photovoltaic Cells2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Shindo and Hirokazu Yamane
    • 雑誌名

      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion 2014 (WCPEC-6 2014) Technical Digest

      巻: 2014 ページ: 887-888

    • NAID

      130007587036

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of OrPhotovoltaics Using the Sensitizing Effect of Quantum Dots2014

    • 著者名/発表者名
      Koichi Teraoka, Kazuya Yamamoto, Tatsuhiko Sonoda, Hirokazu Yamane & Kenji Yamada
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 600(1) 号: 1 ページ: 146-151

    • DOI

      10.1080/15421406.2014.936807

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Peptide Addition Effect of the Active Layer Precursor Solution Containing Poor Solvent on Photoelectrochemical Characteristics of the Thin Film Organic Photovoltaic Cells2014

    • 著者名/発表者名
      S. Shindo1and H. Yamane
    • 学会等名
      The 6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion 2014 (WCPEC-6 2014)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center in Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-11-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] (赤-黄)波長変換光アップコンバージョン色素系の構築2014

    • 著者名/発表者名
      河原麻世、山﨑 康寛、長村利彦、山根大和
    • 学会等名
      2014年光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] (赤-黄)波長変換機能を示す光アップコンバージョン色素系の構築2014

    • 著者名/発表者名
      河原麻世、山﨑 康寛、長村利彦、山根大和
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニン誘導体色素を用いた光アップコンバージョン色素系の構築2014

    • 著者名/発表者名
      谷口竜也、河原麻世、安野実恵、山﨑 康寛、長村利彦、山根大和
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 色素増感太陽電池の光電気化学特性に及ぼす(Y/N)コドープ効果2014

    • 著者名/発表者名
      阿比留健太郎、山根大和
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 色素増感太陽電池の光電気化学特性に及ぼす(Ta/N)コドープ効果2014

    • 著者名/発表者名
      安倍聡彦、山根大和
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光電気化学特性に及ぼす活性層調製溶液の貧溶媒添加効果2014

    • 著者名/発表者名
      進藤慎司、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] (Y/N)コドープによる色素増感太陽電池の高効率化 Improvement of Photoelectric Conversion Efficiency of Dye-sensitized Solar Cells by(Y/N) Codoping Treatment2014

    • 著者名/発表者名
      阿比留健太郎、山根大和
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] (Ta/N)コドープによる色素増感太陽電池の高効率化 Improvement of Photoelectric Conversion Efficiency of Dye-sensitized Solar Cells by(Ta/N) Codoping Treatment2014

    • 著者名/発表者名
      安倍聡彦、山根大和
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性層にペプチドを添加した有機薄膜太陽電池の光電気化学特性 Photoelectrochemical Properties of the Thin Film Organic Photovoltaic Cells with Addition Peptide in the Active Layer2014

    • 著者名/発表者名
      ○進藤慎司、山根大和
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ナノ粒子を添加した有機薄膜太陽電池の光電気化学特性Photoelectrochemical Characteristic of the Thin Film Organic Photovoltaic Cells with Organic Nanoparticles added2013

    • 著者名/発表者名
      進藤慎司、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会講演要旨集(東北大学(仙台市)、3/29-31、2013) p.488
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] (Ta/N)コドープ処理による色素増感太陽電池の光電気化学特性Photoelectrochemical Characteristic of the Dye-sensitized Solar Cells by (Ta/N) Codoping2013

    • 著者名/発表者名
      安倍聡彦、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会講演要旨集(東北大学(仙台市)、3/29-31、2013) p.488
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] (Y/N)コドープ処理による色素増感太陽電池の光電気化学特性Photoelectrochemical Characteristic of the Dye-sensitized Solar Cells by (Y/N) Codoping2013

    • 著者名/発表者名
      阿比留健太郎、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会講演要旨集(東北大学(仙台市)、3/29-31、2013) p.487
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular Weight Dependence of P-Type Semiconductive Polymer on High Efficiency Thin Film Organic Photovoltaic Cells2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sugimoto, H. Nakamura, K. Yamada, and H. Yamane
    • 学会等名
      PRiME 2012 in Honolulu, Hawaii (October 7-12, 2012) # 53
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] High Efficiency Dye-sensitized Solar Cells using Polymer-grafted TiO2 Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu YAMANE, Mitsuru TATEISHI, Hiroyuki NAKAMURA, and Kenji YAMADA
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2012 (KJF-ICOMEP 2012 Aug.29 to Sep.1, 2012 in Sendai, Japan)PA15, p.62
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] High Efficiency Dye-sensitized Solar Cells by (Hf/N) Codoping Treatment2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu YAMANE, Issei OHTANI, Hiroyuki NAKAMURA, and Kenji YAMADA
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2012 (KJF-ICOMEP 2012 Aug.29 to Sep.1, 2012 in Sendai, Japan)PA14, p.61
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Sensitizers on Solar Energy Conversion in P3HT/PCBM Bulk Heterojunction Solar Cell2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okada, K. Yamamoto, T. Sonoda, H. Yamane, K. Yamada
    • 学会等名
      The First International Conference on Photocatalysis and Solar Energy Conversion: Development of Materials and Nanomaterials (Daejeon, Korea) May 29 - 31, 2012, 31(2012).
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] (Y/N)コドープ処理による色素増感太陽電池の高効率化  Improvement of Photovoltaic Performance of Dye-sensitized Solar Cells by(Y/N) Codoping

    • 著者名/発表者名
      阿比留健太郎、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] (Ta/N)コドープ処理による色素増感太陽電池の高効率化  Improvement of Photovoltaic Performance of Dye-sensitized Solar Cells by(Ta/N) Codoping

    • 著者名/発表者名
      安倍聡彦、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高い上方エネルギー変換機能を示す光アップコンバージョン系の構築 Construction of Photon Upconversion System having a High Upward Energy Conversion Function

    • 著者名/発表者名
      河原麻世、長村利彦、山根大和
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチド添加有機薄膜太陽電池の光電気化学特性 Photoelectrochemical Characteristic of the Thin Film Organic Photovoltaic Cells with Peptide

    • 著者名/発表者名
      進藤慎司、中村裕之、山田憲二、山根大和
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 山根研究室

    • URL

      http://w3-chem.kct.ac.jp/~hyamane/SiteYamaneLab/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 山根研究室

    • URL

      http://w3-chem.kct.ac.jp/̃hyamane/SiteYamaneLab/index.html

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

    • URL

      http://w3-chem.kct.ac.jp/~hyamane/SiteYamaneLab/index.html

    • 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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