MLDによるポリマの分子配列・量子ドット形成と導波型太陽電池・光スイッチへの応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21510118
• 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: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東京工科大学
• 研究代表者: 吉村 徹三 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (50339769)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: Molecular Layer Deposition(MLD) / ポリマワイヤ / 量子ドット / 太陽電池 / 光スイッチ

研究概要

変換効率向上を目的として, Molecular Layer Deposition(MLD)によるポリマ・分子ワイヤを用いた量子ドット増感太陽電池を提案し,以下の結果を得た.
1)異なる長さの量子ドットを内包したポリマワイヤの成長に成功した.
2)ポリマワイヤを半導体表面に形成した.増感効果を観測し,ポリマ量子ドット増感の可能性を示した.
3) MLDによりp型, n型色素からなる多層構造をZnO表面に形成した.光吸収・増感波長領域の拡大を観測し,多色素増感の可能性を示した.

研究成果

• [雑誌論文] Cancer Therapy Utilizing Molecular Layer Deposition and Self-Organized Lightwave Network-Proposal and Theoretical Prediction- (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, C. Yoshino, K. Sasaki, T. Sato, M. Seki
  • 雑誌名: IEEE J. Select. Topics in Quantum Electron 巻: 18(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Reflective Self-Organized Lightwave Network(R-SOLNET) for Z-Connections in Three-Dimensional Optical Circuits by the Finite Difference Time Domain Method (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, K. Wakabayashi, S. Ono
  • 雑誌名: IEEE J. Select. Topics in Quantum Electron 巻: 17 ページ: 566-570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid-Phase Molecular Layer Deposition(LP-MLD): Potential Applications to Multi-Dye Sensitization and Cancer Therapy (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, H. Watanabe, C. Yoshino
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc 巻: 158 ページ: 51-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymer Wires with Quantum Dots Grown by Molecular Layer Deposition of Three Source Molecules for Sensitized Photovoltaics (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, R. Ebihara, A. Oshima
  • 雑誌名: J. Vac. Sci. Technol 巻: A29 ページ: 051510-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Self-Organized Optical Waveguides in Photo-Induced Refractive Index Variation Sol-Gel Materials with Large Index Contrast (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, T. Yoshimura, T. Sato, J. Oshima
  • 雑誌名: J. Lightwave Technol 巻: 27 ページ: 5308-5313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and Evaluation of Nano-Scale Optical Circuits using Sol-Gel Materials with Photo-Induced Refractive Index Variation Characteristics (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, T. Yoshimura, T. Sato, J. Oshima
  • 雑誌名: J. Lightwave Technol 巻: 27 ページ: 1229-1235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Solar Beam Collectors Consisting of Multi-Layer Optical Waveguide Films for Integrated Solar Energy Conversion Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Shioya, T. Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of Renewable and Sustainable Energy 巻: 1 ページ: 033106-1-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monomolecular-Step Polymer Wire Growth from Seed Core Molecules by the Carrier-Gas Type Molecular Layer Deposition(MLD) (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, Y. Kudo
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 2 ページ: 015502-1-3
  • 査読あり
• [学会発表] Polymer Wires Containing Quantum Dots with Different Lengths Grown by Molecular Layer Deposition : Potential Applications to Sensitization in Photovoltaics (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, R. Ebihara, A. Oshima
  • 学会等名: AVS 58th International Symposium & Exhibition
  • 発表場所: Nashville, TN
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] Proposal and FDTD Simulation of Reflective Self-Organizing Lightwave Network(R-SOLNET) Using Phosphor (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Seki, T. Yoshimura
  • 学会等名: Photonics West 2012
  • 発表場所: San Francisco, CA
  • 年月日: 2012-01-24
• [学会発表] Cancer therapy utilizing molecular layer deposition(MLD) and self-organized lightwave network(SOLNET): proposal and theoretical prediction (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, C. Yoshino, K. Sasaki, T. Sato, M. Seki
  • 学会等名: Photonics West 2012
  • 発表場所: San Francisco, CA
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] Self-Organization of Optical Z-Connections in Three-Dimensional Optical Circuits Simulated by the Finite Difference Time Domain Method (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, K. Wakabayashi
  • 学会等名: Photonics West 2011
  • 発表場所: San Francisco, CA
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] Two-Dye-Molecule-Stacked Structures on ZnO Films Formed by Liquid-Phase Molecular Layer Deposition(MLD) for Waveguide-Type Photo-Voltaic Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, H. Watanabe
  • 学会等名: 218th Electro-Chemical Society(ECS) Meeting
  • 発表場所: Las Vegas, NV
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] Quantum Dot Formation in Polymer Wires by Three-Molecule Molecular Layer Deposition(MLD) and Applications to Electro-Optic/Photovoltaic Devices (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, A. Oshima, D.-I. Kim, Y. Morita
  • 学会等名: 216th Electro-Chemical Society(ECS) Meeting
  • 発表場所: Vien, Austria
  • 年月日: 2009-10-05
• [学会発表] The Domain-Isolated Molecular Layer Deposition(DI-MLD) for Fast Polymer Wire Growth (2009)
  • 著者名/発表者名: D.-I. Kim, T. Yoshimura
  • 学会等名: AVS International Topical Conference : Atomic Layer Deposition
  • 発表場所: Monterey, CA
  • 年月日: 2009-07-21
• [学会発表] Controlling Sequences of Three Molecules and Quantum Dot Lengths in Conjugated Polymer Wires by Molecular Layer Deposition (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, T. Yoshimura
  • 学会等名: AVS International Topical Conference : Atomic Layer Deposition
  • 発表場所: Monterey, CA
  • 年月日: 2009-07-20
• [学会発表] Self-Organization of Coupling Optical Waveguides by the "Pulling Water" Effect of Write Beam Reflections in Photo-Induced Refractive-Index Increase Media (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura, K. Kaburagi
  • 学会等名: Photonics West 2009
  • 発表場所: San Jose, CA
  • 年月日: 2009-01-25
• [学会発表] Nano-scale optical circuits and self-organized lightwave network(SOLNET) fabricated using sol-gel materials with photo-induced refractive index increase (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Ono, T. Yoshimura, T. Sato, J. Oshima
  • 学会等名: Photonics West 2009
  • 発表場所: San Jose, CA
  • 年月日: 2009-01-23
• [図書] Optical Electronics : Self-Organized Integration and Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura
  • 総ページ数: 1-370
  • 出版者: Pan Stanford Publishing
• [図書] 高効率太陽電池第3章第1節「Molecular Layer Depositionによるポリマ量子ドット・多色素ワイヤを用いた導波路型増感太陽電池の可能性」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村徹三
  • 総ページ数: 177-187
  • 出版者: NTS出版
• [図書] Thin-Film Organic Photonics : Molecular Layer Deposition and Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura
  • 総ページ数: 1-350
• [図書] Energy Efficiency and Renewable Energy Through Nanotechnology, Chapter 10 "Nanostructured Materials Formed by Molecular Layer Deposition for Enhanced Solar Energy Utilization with Optical Waveguides" (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshimura
  • 総ページ数: 351-390
  • 出版者: Springer
• [図書] 光配線・接続システムに関する調査研究報告書,第1章1.4節「光・電子融合回路の低コスト集積化」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村徹三
  • 総ページ数: 23-28
  • 出版者: (財)光産業技術振興協会
• [図書] 光デバイスにおける接着剤と接着技術,第II編第1章第5節「光デバイスにおけるセルフアライン内部接続方法(インターコネクション) (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉村徹三
  • 総ページ数: 104-11
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考]
  • URL: http://www.teu.ac.jp/tetsu/
• [産業財産権] Molecular Layer Depositionと太陽電池・がんPhotodynamic Therapyヘの応用 (2010)
  • 発明者名: 吉村徹三
  • 権利者名: 吉村徹三
  • 産業財産権番号: 特許、特願2010-201098
  • 出願年月日: 2010-08-29