(低温プラズマ/イオン注入)複合処理による高効率光電変換ナノ材料の研究開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560683
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 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): 2008 – 2010
• キーワード: 低温プラズマ / イオン注入 / ナノ構造制御 / 色素増感太陽電池 / 半導体電極 / 光電変換 / 表面バンド構造 / 酸化チタン

研究概要

本研究では、色素増感太陽電池において物理的複合処理(低温プラズマ/イオン注入)による半導体電極のナノ表面・バンド構造制御研究開発を行い、光電変換効率を増大させる研究に取り組んだ。プラズマ処理法とイオン注入法の物理的複合処理により高効率化を達成するための半導体ナノ表面やバンド構造の最適制御技術を開発し、開放端電圧の増大に加えて、短絡電流の増大の実現を達成した。さらに、長波長吸収色素を用い、物理的複合処理によって高効率化を図った。

研究成果

• [雑誌論文] 北九州高専における特色ある教育・研究「北九州高専における有機太陽電池の研究開発」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山根大和
  • 雑誌名: 文部科学 教育通信 No.263 ページ: 28-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複素インピーダンス計測の援用による色素増感型太陽電池の再現性と光電変換効率の向上 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪本恭平・中村裕之・松嶋茂憲・山田憲二・山根大和・小畑賢次
  • 雑誌名: 北九州工業高等専門学校研究報告 42巻 ページ: 99-108
  • 査読あり
• [学会発表] ハフニウムドープ処理による色素増感太陽電池の高効率化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山根大和、大谷一生、山田憲二
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光電気化学特性へ及ぼすアニーリングの影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山根大和、木本祥紀、山田憲二
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: 山根大和、立石満、山田憲二
  • 学会等名: 高分子表面修飾法による色素増感太陽電池の高効率化
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] 物理的複合処理による高効率色素増感太陽電池の研究開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根大和、入江和美、大谷一生、山田憲二
  • 学会等名: 第7回「次世代の太陽光発電システム」
  • 発表場所: 北九州国際会議場(シンポジウム)
  • 年月日: 20100708-20100709
• [学会発表] チタニア電極へイオンドープした色素増感太陽電池の光電気化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 入江和美、山根大和
  • 学会等名: 第10回産学連携フェア国立高専専攻科学生研究発表会及び研究シーズ発表会
  • 発表場所: 北九州学術研究都市イベントホール
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] コドープ処理による高効率色素増感太陽電池の研究開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大谷一生、山根大和
  • 発表場所: 北九州学術研究都市イベントホール
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光電変換効率に及ぼすp型導電性高分子の分子量依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉本学、山根大和
  • 発表場所: 北九州学術研究都市イベントホール
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光電変換効率に及ぼすアニーリング効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木本祥紀、山根大和
  • 発表場所: 北九州学術研究都市イベントホール
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 高分子表面修飾法による高効率化色素増感太陽電池の研究開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 立石満、山根大和
  • 発表場所: 北九州学術研究都市イベントホール
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 物理的複合処理による高効率色素増感太陽電池の研究開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根大和
  • 学会等名: KICS7月例会「産学双方向セミナー」
  • 発表場所: 北九州テクノセンター・多目的ホール
  • 年月日: 2010-07-30
• [学会発表] コドープ処理による高効率色素増感太陽電池の研究開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大谷一生,山根大和,山田憲二
  • 学会等名: 第47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: 2010-07-10
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光電変換効率に及ぼすアニーリング効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 木本祥紀,山根大和,山田憲二
  • 学会等名: 第47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: 2010-07-10
• [学会発表] 有機薄膜太陽電池の光電変換効率に及ぼすp型導電性高分子の分子量依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉本学,山根大和,山田憲二
  • 学会等名: 第47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: 2010-07-10
• [学会発表] 高分子表面修飾法による高効率化色素増感太陽電池の研究開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 立石満,山根大和,山田憲二
  • 学会等名: 第47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: 2010-07-10
• [学会発表] 異種酸化物の多層構造をもつ色素増感型太陽電池 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大後戸秀俊,中村裕之,小畑賢次,山根大和,松嶋茂憲,山田憲二
  • 学会等名: 第47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: 2010-07-10
• [学会発表] 低温プラズマ処理・イオン注入処理による色素増感太陽電池の高効率化に関する研究、科学・技術フェスタin京都- (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田憲二、中村裕之、山根大和
  • 学会等名: 平成22年度産学官連携推進会議「第9回産学官連携推進会議(国立京都国際会議場)」太陽電池及び燃料電池関係のシーズ集(p.32)
  • 発表場所: 国立京都国際会議場
  • 年月日: 2010-06-05
• [学会発表] コドープ処理による色素増感太陽電池の高効率化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山根大和,石田浩章,入江和美,山田憲二,梶山千里
  • 学会等名: 電気化学会第77回大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池の研究開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根大和,有馬良,須堯真太郎,山田憲二,梶山千里, Michael Gratzel
  • 学会等名: 第19回九州沖縄地区高専フォーラム
  • 発表場所: 北九州工業高等専門学校
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] チタニア電極へイオン注入した色素増感太陽電池の光電気化学特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根大和,入江和美,石田浩章,山田憲二,梶山千里,Michael Gratzel
  • 発表場所: 北九州工業高等専門学校
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] 低温プラズマ・イオン注入処理による機能性材料開発-物理的複合処理による高効率有機太陽電池の研究開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根大和
  • 学会等名: JST/CIC東京共同主催 イノベーションブリッジ
  • 発表場所: キャンパス・イノベーションセンター東京
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] 長波長吸収色素を用いた色素増感太陽電池の(イオン注入/低温プラズマ)複合処理効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山根大和,重松桜子,松嶋茂徳,中村裕之,山田憲二,梶山千里
  • 学会等名: 電気化学会第75回大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] イオン注入法による色素増感太陽電池の高効率化の研究開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石田浩章,山根大和,松嶋茂憲,中村裕之,山田憲二,梶山千里
  • 学会等名: 第18回九州沖縄地区高専フォーラム
  • 発表場所: 久留米工業高等専門学校
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] 色素増感太陽電池の特性に及ぼすヘテロ接合半導体電極の導入効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本隆之,山本和弥,園田達彦,山根大和,松嶋茂憲,中村裕之,山田憲二
  • 学会等名: 第18回九州沖縄地区高専フォーラム
  • 発表場所: 久留米工業高等専門学校
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] 複素インピーダンス解析による色素増感型太陽電池の界面効果最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪本恭平,中村裕之,山田憲二,松嶋茂憲,山根大和,小畑賢次
  • 学会等名: 第18回九州沖縄地区高専フォーラム
  • 発表場所: 久留米工業高等専門学校
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] チタニアイオン注入した色素増感太陽電池の光電気化学特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山根大和・石田浩章・松嶋 茂憲・中村裕之・山田憲二・梶山千里
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2008
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] 色素増感型太陽電池の複素インピーダンス解析による構成要素最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪本恭平, 中村裕之, 松島茂憲, 山田憲二, 山根大和, 小畑賢次
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2008
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] (低温プラズマ/イオン注入)複合処理した色素増感太陽電池の光電気化学特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山根大和・重松桜子・松嶋 茂憲・中村裕之・山田憲二・梶山千里
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2008
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] 複素インピーダンス測定による色素増感型太陽電池の構成要素の最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 阪本恭平,中村裕之,松島茂憲,山田憲二,山根大和,小畑賢次
  • 学会等名: 第45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: 2008-07-05
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://w3-chem.kct.ac.jp/~hyamane/SiteYamaneLab/index.html