カーボンナノチューブ透明導電膜を用いた有機薄膜太陽電池の開発

• 研究課題/領域番号: 26888023
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: デバイス関連化学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 周 英 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 研究員 (80738071)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: カーボンナノチューブ透明導電膜 / 有機薄膜太陽電池 / カーボンナノチューブ / 透明導電膜

研究成果の概要

本研究では、塗布法によりCuI薄膜をCNT薄膜の上に作製した。これに数100マイクロ秒のパルス幅の光を照射することにより、CuIのナノ粒子を薄膜内で移動させ、CNT複合膜を開発した。CNT複合膜は光透過率85%でシート抵抗60Ω/□を達成し、導電率の優れた耐久性も示した。ITOに代わり、CNT複合膜を透明導電膜を用いた有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換効率が約３％になり、ITO上で同様に作製された素子に匹敵する性能が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of carbon nanotube hybrid films as transparent electrodes for small-molecule photovoltaic cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Ying Zhou, Zhiping Wang, Takeshi Saito, Satoru Shimada, Tetsuhiko Miyadera, Masayuki Chikamatsu, Reiko Azumi
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 6 号: 30 ページ: 25062-25069
  • DOI: 10.1039/c6ra01674j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Optical pumped lasing in solution processed perovskite semiconducting materials: Self-assembled microdisk lasing (2016)
  • 著者名/発表者名: Fumio Sasaki, Hiroyuki Mochizuki, Ying Zhou, Yoriko Sonoda, Reiko Azumi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 55 号: 4S ページ: 04ES02-04ES02
  • DOI: 10.7567/jjap.55.04es02
  • 査読あり
• [雑誌論文] Understanding the doping effects on the structural and electrical properties of ultrathin carbon nanotube networks (2015)
  • 著者名/発表者名: Ying Zhou, Satoru Shimada, Takeshi Saito, Reiko Azumi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 118 号: 21 ページ: 2153051-2153059
  • DOI: 10.1063/1.4937137
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Understanding Device-Structure-Induced Variations in Open-Circuit Voltage for Organic Photovoltaics (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhiping Wang, Yu Uemura, Ying Zhou, Tetsuhiko Miyadera, Reiko Azumi, Yuji Yoshida, Masayuki Chikamatsu
  • 雑誌名: ACS applied materials & interfaces 巻: 7 号: 20 ページ: 10814-10822
  • DOI: 10.1021/acsami.5b01723
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological analysis of co-evaporated blend films based on initial growth for organic photovoltaics (2015)
  • 著者名/発表者名: Yosei Shibata, Tetsuya Taima, Ying Zhou, Noboru Ohashi, Takahiro Kono, Yuji Yoshida
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 355 ページ: 1261-1266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Building interconnects in carbon nanotube networks with metal halides for transparent electrodes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ying Zhou, Satoru Shimada, Takeshi Saito, Reiko Azumi
  • 雑誌名: Carbon 巻: 87 ページ: 6169-6169
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2015.01.031
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] カーボンナノチューブ透明導電膜を用いた有機薄膜太陽電池 (2016)
  • 著者名/発表者名: 周 英,斎藤 毅,宮寺 哲彦,近松 真之,島田 悟,阿澄 玲子
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-03-19
• [備考] 長期安定性を示すカーボンナノチューブ透明導電膜を作製
  • URL: http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20150209/pr20150209.html
• [産業財産権] カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法 (2014)
  • 発明者名: 周英、島田悟、阿澄玲子
  • 権利者名: 周英、島田悟、阿澄玲子
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-212191
  • 出願年月日: 2014-10-17