• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

電磁場解析による局在表面プラズモン利用型色素増感太陽電池の設計と高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 22246131
研究機関東京工業大学

研究代表者

伊原 学  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (90270884)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードsolar cell / dye-sensitized / metal nanoparticle / surface plasmon
研究概要

本研究では、金属ナノ粒子の電磁場解析等の理論的考察を行いながら設計指針を明確にし「金属ナノ粒子の電磁場解析による局在表面プラズモン利用型色素増感太陽電池の設計と高効率化」を行うことを目的とした。本年度(~平成26年3月31日)の研究実施計画 平成25年度は、下記のような研究を行った。
1. 局在表面プラズモン利用型色素増感太陽電池構造の理論的設計・FDTD法による金蔵ナノ粒子近傍の電磁場シミュレーション金属ナノ粒子の吸収と散乱および吸収によって励起される表面プラズモンによって形成されるナノ粒子近傍の電磁場は、その粒子径、形状、配列などに依存する。金属の種類、粒子サイズ、形状、凝集状態、周辺誘電率をパラメータに金属ナノ粒子近傍のFDTD法による電磁場シミュレーションを行い効率向上のための理論設計を24年度に引き続いておこなった。2.「1で設計した金属ナノ粒子の表面修飾物の設計」局所電場増強効果に適した、金属ナノ粒子の表面修飾基の設計を整理した3つの点に注目して表面修飾化合物を引き続き選定した。3.「2で設計した表面修飾金属ナノ粒子をTwo-phase arrested growth法を用いて作製」設計したチオールやアミンが修飾された金属ナノ粒子をTwo-phase arrested growth法を用いて合成した。4.金属ナノ粒子の溶液中におけるゼータ電位とチタニア表面の電位とを比較し、太陽電池作製に適した表面修飾物を選定し、この修飾物をもつ金属ナノ粒子を合成した。5.提案、合成した金属ナノ粒子を使った色素増感太陽電池を作成し評価した。6.有機太陽電池へのプラズモン効果の適用を検討した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] TiO2 as Electron-Extraction-Layer in Reverse Type P3HT/ICBA Organic Solar Cells2014

    • 著者名/発表者名
      N.Loew, S.Komatsu, H.Akita, K.Funayama, T.Yuge, T.Fujiwara and M.Ihara
    • 雑誌名

      ECS Trans

      巻: 58(45) ページ: 77-88

    • DOI

      10.1149/05845.0077ecst

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immolization of Silver Nanoparticles by Peptide Nucleic Acids in Surface Plasmon Enhanced Dye-Sensitized Solar Cells,2014

    • 著者名/発表者名
      N. Loew, S.Ikenouchi, and M.Ihara
    • 雑誌名

      ECS Journal of Solid State Science and Technology

      巻: 3 ページ: Q1-Q10

    • DOI

      DOI:10.1149/2.006402jss

    • 査読あり
  • [学会発表] 太陽電池への応用を目指したポーラスSiの細孔制御とCVD膜合成2014

    • 著者名/発表者名
      山田開理, Zhang Xiaomei, (INSA de Lyon) Fave A, 伊原学
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学柳戸キャンパス
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 半導体増感太陽電池におけるp形半導体のマイクロ構造制御と発電特性の関係2014

    • 著者名/発表者名
      張茜, 吉岡翔平, 伊原学
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学柳戸キャンパス
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 粒径分布を制御した金ナノ粒子の局在表面プラズモンによる光活性層の吸光度変化2014

    • 著者名/発表者名
      秋田大,Loew Noya, 小松茂弘,Zhang Xiaomei, (三菱化学科学技術センター)船山勝矢,弓削哲治,藤原崇志,伊原学
    • 学会等名
      化学工学会第79年会
    • 発表場所
      岐阜大学柳戸キャンパス
    • 年月日
      20140318-20
  • [学会発表] TiO2 As Electron-Extraction-Layer in Reverse Type P3HT/Icba Organic Solar Cells2013

    • 著者名/発表者名
      Noya Loew, Shigehiro Komatsu, Hiroshi Akita, (Mitsubishi Chemical Group Science and Technology Research Center, Inc.)Katsuya Funayama, Tetsuharu Yuge, Takashi Fujiwara, and Manabu Ihara
    • 学会等名
      224th ECS Meeting San Francisco,
    • 発表場所
      San Francisco,USA
    • 年月日
      20131027-20131101
  • [学会発表] 酸化チタン膜のP3HT/ICBA逆型有機太陽電池における電子輸送層としての機能2013

    • 著者名/発表者名
      LoewNoya,小松茂弘,秋田大,(三菱化学科学技研究センター)船山勝矢,弓削哲治,藤原崇志,伊原学
    • 学会等名
      電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      20130927-20130928
  • [学会発表] Sb2S3増感半導体太陽電池における光増感材の微細構造と発電特性の関係2013

    • 著者名/発表者名
      吉岡翔平, Zhang X , 伊原学
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島 東キャンパス
    • 年月日
      20130916-20130918
  • [学会発表] P3HT/ICBA有機太陽電池の発電特性と酸化チタン膜の結晶性との関係2013

    • 著者名/発表者名
      小松茂弘, 秋田大, Loew Noya, 伊原学
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島 東キャンパス
    • 年月日
      20130916-20130918
  • [学会発表] 太陽電池への応用に向けたポーラスSi/金属ナノ粒子複合材料のミクロ/ナノ構造制御2013

    • 著者名/発表者名
      山田開理, 南官祐, (INSA de Lyon) Fave A, Zhang X , 伊原学
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島 東キャンパス
    • 年月日
      20130916-20130918

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi