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2021 年度 実績報告書

有機薄膜太陽電池による室内光エネルギーハーベスティングのための基盤技術創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K04241
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

多田 和也  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (90305681)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード導電性高分子 / 無修飾フラーレン / 非ハロゲン系溶媒 / 室内光エネルギー・ハーベスティング / ベイズ推定
研究実績の概要

本研究は,研究代表者が見出した非ハロゲン系溶媒(1,2,3-トリメチルベンゼン)を用いることで実現されるπ共役ポリマー:無修飾フラーレン複合体を発電層とする有機薄膜太陽電池を中心として,有機太陽電池を室内光エネルギー・ハーベスティング素子として活用する際の基盤技術を構築することを目的としている。
本年度の主要な成果として,①ベイズ推定による等価回路パラメータ抽出について,S字型のI-V特性曲線からパラメータ抽出に成功したこと,②非ハロゲン系溶媒を用いた有機薄膜太陽電池作製手法として有力な電気泳動堆積法によるπ共役ポリマー:無修飾フラーレン複合体の製膜において,各材料の仕込み量と膜中の材料の比率について明らかとしたことがある。
①について,昨年実証したベイズ推定法による太陽電池の等価回路パラメータ抽出法を,S字型のI-V特性曲線を再現する対向2ダイオードモデルにおけるパラメータ抽出に拡張することができた。元の1ダイオードモデルが5個のパラメータからなるのに比べて,対向2ダイオードモデルではパラメータ数が8個となる。これは探索空間の次元が5から8に増えたことに相当する。目視ではほとんど違いの分からない曲線も弁別するなど,高い能力を有する方法であることが分かった。
②について,電気泳動堆積法によるPOT-co-DOTと称するπ共役ポリマーと無修飾フラーレンであるC60との複合体を製膜する際に,懸濁液中の仕込み量と出来上がった膜とでは材料の比率が顕著に異なることを見出した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Different colloidal particle formation process between conjugated polymer and unmodified C<sub>60</sub> in preparation of suspension for electrophoretic deposition by reprecipitation method2022

    • 著者名/発表者名
      Tada Kazuya、Fujimoto Daiya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 61 ページ: SE1002~SE1002

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac4167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bayesian Estimation of Equivalent Circuit Parameters of Photovoltaic Cell with S‐Shaped Current?Voltage Characteristic2021

    • 著者名/発表者名
      Tada Kazuya
    • 雑誌名

      physica status solidi (a)

      巻: 218 ページ: 2100403~2100403

    • DOI

      10.1002/pssa.202100403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance evaluation method of dye-sensitized solar cell under modulated illumination2021

    • 著者名/発表者名
      Tada Kazuya
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 727 ページ: 2~8

    • DOI

      10.1080/15421406.2021.1946960

    • 査読あり
  • [学会発表] S字 I-V特性を有する太陽電池の等価回路パラメータのベイズ推定法を用いた抽出2022

    • 著者名/発表者名
      多田和也
    • 学会等名
      第69回 応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] ベイズ推定法を用いた太陽電池の等価回路パラメータの抽出2021

    • 著者名/発表者名
      多田和也
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池の低環境負荷化と室内光発電への応用2021

    • 著者名/発表者名
      多田和也
    • 学会等名
      令和3年電気関係学会関西連合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Different Colloidal Particle Formation Process between Conjugated Polymer and C60 in Preparation of Suspension for Electrophoretic Deposition by Reprecipitation Method2021

    • 著者名/発表者名
      K. Tada and D. Fujimoto
    • 学会等名
      11th International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of equivalent circuit parameters of photovoltaic cell from current-voltage characteristic using Bayesian estimation2021

    • 著者名/発表者名
      K. Tada
    • 学会等名
      India-Japan Workshop on ‘Biomolecular Electronics & Organic Nanotechnology for Environment Preservation’ (IJWBME 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of equivalent circuit parameters of photovoltaic cell with S-shaped current-voltage characteristic using Bayesian estimation2021

    • 著者名/発表者名
      K. Tada
    • 学会等名
      2021 KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF-ICOMEP 2021)
    • 国際学会
  • [図書] 導電性材料の設計,導電性制御および最新応用展開2021

    • 著者名/発表者名
      執筆者:82名、技術情報協会
    • 総ページ数
      983
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-867-8
  • [備考]

    • URL

      https://www.eng.u-hyogo.ac.jp/eecs/tada/tada.htm

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公開日: 2022-12-28  

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