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屈折率3次元ナノ制御による超低反射表面構造の創製と有機太陽電池への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26390025
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 ナノ材料工学
研究機関山形大学

研究代表者

久保田 繁  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (60396588)

研究分担者 廣瀬 文彦  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50372339)
水野 潤  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード有機太陽電池 / 太陽光発電 / 反射防止 / ナノテクスチャ / 光学シミュレーション / 太陽電池 / 光学解析
研究成果の概要

有機薄膜太陽電池は、フレキシブル化や大面積化が容易な次世代の低コスト発電デバイスとして、近年非常に注目されている。しかし、現状では有機太陽電池の発電効率は従来のシリコン太陽電池に比べてやや低いことから、さらなる発電効率の改善が開発における課題となっている。本研究では、最新のナノ加工技術を応用することで、有機太陽電池内部の光伝搬を制御することにより、入射光を効率よく発電層に吸収させるための反射防止技術を開発した。太陽電池デバイスの光学シミュレーションと評価実験を通じて、発電性能を顕著に向上させるための新たな技術的知見が数多く得られた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] FDTD analysis for light passing through glass substrate and its application to organic photovoltaics with moth eye antireflection coating2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Kensaku Kanomata, Bashir Ahmmad, Jun Mizuno, Fumihiko Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 29 ページ: 209-214

    • NAID

      130005256559

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimized design of moth eye antireflection structure for organic photovoltaics2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Kensaku Kanomata, Bashir Ahmmad, Jun Mizuno, Fumihiko Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Coatings Technology and Research

      巻: 13 号: 1 ページ: 201-210

    • DOI

      10.1007/s11998-015-9745-5

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hybrid antireflection structure with moth eye and multi-layer coating for organic photovoltaics2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Kensaku Kanomata, Takahiko Suzuki, Bashir Ahmmad, Fumihiko Hirose
    • 雑誌名

      Journal of Coatings Technology and Research

      巻: 12 号: 1 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1007/s11998-014-9614-7

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ナノテクスチャと高屈折率ガラスを応用した有機薄膜太陽電池の光学設計に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      久保田 繁, 原田佳宜, 須藤健成, 鹿又健作, 有馬ボシールアハンマド, 水野 潤, 廣瀬文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Performance improvement of organic solar cells by the integrated antireflection system with moth eye surface and high-refractive-index glass2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Yoshiki Harada, Takenari Sudo, Kensaku Kanomata, Bashir Ahmmad, Jun Mizuno, Fumihiko Hirose
    • 学会等名
      PRiME 2016
    • 発表場所
      ハワイ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モスアイと多層干渉膜を用いた複合反射防止構造による有機太陽電池の性能向上2016

    • 著者名/発表者名
      原田佳宜, 久保田 繁, 須藤健成, 鹿又健作, 有馬ボシールアハンマド, 水野 潤, 廣瀬文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • 発表場所
      山形大学(米沢)
    • 年月日
      2016-04-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FDTD analysis for devices with glass substrates and its application to antireflection coating on organic solar cells2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Kensaku Kanomata, Bashir Ahmmad, Jun Mizuno, Fumihiko Hirose
    • 学会等名
      227th ECS Meeting
    • 発表場所
      シカゴ(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Light trapping of organic solar cells by nanotextured surfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Kensaku Kanomata, Bashir Ahmmad, Jun Mizuno, Fumihiko Hirose
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging and iMAPS All Asia Conference
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 年月日
      2015-04-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機太陽電池用反射防止膜の最適設計の高速化2015

    • 著者名/発表者名
      辻岡壮季, 久保田 繁, 有馬ボシールアハンマド, 水野 潤, 廣瀬文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2015-04-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] FDTD法による有機太陽電池用ハイブリッド反射防止構造の光学解析2014

    • 著者名/発表者名
      久保田 繁, 鹿又健作, 有馬ボシールアハンマド, 水野 潤, 廣瀬文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子部品・材料研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of hybrid antireflection structure integrating surface texturing and multi-layer interference coating2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kubota, Kensaku Kanomata, Takahiko Suzuki, Fumihiko Hirose
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics
    • 発表場所
      米国 San Diego
    • 年月日
      2014-08-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] モスアイと多層干渉膜を用いたハイブリッド反射防止構造の最適設計法2014

    • 著者名/発表者名
      久保田 繁, 鹿又健作, 鈴木貴彦, 廣瀬文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-04-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] P3HT:PCBM型有機太陽電池の発電層及び透明導電膜の物理特性の影響について2014

    • 著者名/発表者名
      永瀬拓人, 久保田 繁, 廣瀬文彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-04-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 山形大学 久保田研究室

    • URL

      http://www.matheng.yz.yamagata-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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