| 研究課題/領域番号 |
20H02565
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
沈 青 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50282926)
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| 研究分担者 |
豊田 太郎 電気通信大学, その他部局等, 名誉教授 (40217576)
早瀬 修二 電気通信大学, i－パワードエネルギー・システム研究センター, 特任教授 (80336099)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 量子ドット / 光励起キャリアダイナミクス / ホットキャリア / 太陽電池 |
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| 研究成果の概要 |
量子ドット太陽電池おける各種界面に対して、有機分子や無機材料による修飾を行い、それらの相乗効果により、光励起キャリアの無輻射再結合損失の低減と電荷キャリア抽出のバランスの向上ができた。その結果、PbS量子ドット太陽電池のエネルギー変換効率は15.45%を実現し、PbS量子ドット太陽電池の世界最高性能を達成した。また、量子ドットにおける光励起キャリアの超高速緩和ダイナミクスを評価し、量子ドットの成分や表面状態はそのホットキャリアダイナミクスの緩和に大きい影響を与えることを見出した。これは今後の多重励起子生成型量子ドット太陽電池の実現のための貴重な基礎データとなる。
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| 自由記述の分野 |
ナノ材料科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の研究成果の一つとしては量子ドット太陽電池の各種界面における相乗効果を持つパッシベーション方法の開発である。開発された手法とその発想は、量子ドット太陽電池の光電変換特性を向上させる新たなアイデアを提供するだけでなく、他のヘテロ接合太陽電池や発光ダイオード（LED）にも応用可能であり、今後、さらなる高性能な光電変換デバイスへの展開が期待される。また、量子ドットの組成と表面状態は量子ドットにおけるホットキャリアの緩和に大きい影響を与えることが判明した。これらの実験結果は次世代太陽電池の候補である多重励起子生成型量子ドット太陽電池の実現のために貴重な基礎データを提供できる。
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