| 研究課題/領域番号 |
26286069
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
金子 俊郎 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30312599)
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| 研究分担者 |
加藤 俊顕 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20502082)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 気液界面プラズマ / ナノグラフェン / 量子ドット / 光電変換デバイス / 多重励起子生成 / 遷移金属ダイカルコゲナイド |
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| 研究実績の概要 |
最終年度である本年度は，昨年度までに作成した，ナノグラフェンと同様のナノシート材料であり半導体特性を有する遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD）と半導体CNTで構成されるpn接合型光電変換デバイスの発電特性を測定すると共に，太陽光のさらなる高効率利用を目指してナノグラフェン上に表面プラズモン共鳴効果を有するナノ粒子を合成する実験を行った．
1. CNT/TMD光電変換デバイスの光照射における電気伝導特性として，ソーラーシミュレータによる光照射強度依存性を測定した結果，照射光強度を増大させるにつれて明確な短絡電流と開放電圧が生じることが明らかとなった．この結果から，CNT/TMDを用いたpn接合太陽電池における太陽光発電に成功したと言える．
2. 詳細な発電機構を解明するため，照射光エネルギー（波長）に対する発電特性の変化を測定した．その結果，二つの照射光エネルギー領域で発電効率がピークを持つことが明らかとなった．これらのピークは，CNTおよびTMDのバンドギャップに相当するエネルギーに相当する値であるため，CNTおよびTMDによる発電により得られたものと考えられる．
3. 真空蒸着法により金属薄膜を蒸着し，その後真空アニールにより微粒子化を行うことによって，ナノグラフェン上に金ナノ粒子の坦持を行った．さらに，表面プラズモン共鳴による光電場強度の増大がおこる波長はナノ粒子の粒径に依存するため，粒径制御を試みた．その結果，初期の金属蒸着膜厚を制御することで坦持するナノ粒子の粒径を制御できることを明らかにした．今後は，TMD上に同様に粒径制御した金および銀ナノ粒子を合成し，CNT/TMD光電変換デバイスの変換効率向上を目指す．
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額の使用計画 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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