| 研究課題/領域番号 |
16H02285
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
佐伯 昭紀 大阪大学, 工学研究科, 教授 (10362625)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ペロブスカイト太陽電池 / 時間分解マイクロ波伝導度 / 非鉛材料 / 誘電応答 / 電荷キャリア移動度 / 電荷分離 / 電荷輸送 / スクリーニング |
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| 研究成果の概要 |
独自のマイクロ波分光評価を駆使してペロブスカイトからの電荷移動過程直接観察法とデータ科学を融合した解析法を確立し、スズ・ビスマス・アンチモン・チタン系の非鉛材料の電荷ダイナミクス、特異な誘電物性および太陽電池・光触媒の性能支配因子を包括的に解明することに成功した。200種類以上の材料の超高速スクリーニングで有望な材料を見出し、その新規な高品質成膜プロセスを開発することで、光電変換性能を従来比で2桁向上させた。また、量子化学計算を基に、非鉛材料で見出された特異な誘電物性の発現機構やキャリア有効質量と電荷移動度・光触媒性能の相関を初めて明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
光化学、材料化学、物理化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機無機ペロブスカイトを構成する有機カチオンがトラップキャリアに配向することで定常状態の誘電率が減少し、マイクロ波信号の極性が反転する現象を初めて見出した。研究開始当時は全く予想していなかった、この非鉛材料の特異な誘電応答の発見とそのメカニズムの解明は学術的にも意義深い。また、本課題では特にビスマス・アンチモン系の非鉛材料で高い性能と新規成膜法の開発に成功し、今後の光電変換素子や機能材料の進展に大きく貢献することができた。さらに、ペロブスカイト太陽電池開発の過程で見出した、特異な温度応答発光機能は、エントロピー駆動の低分子・イオンの協働的現象として学術的にも特筆できる。
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