2008 Fiscal Year Annual Research Report
光起電力素子開発に向けた機能性自己組織化ナノ構造の作製
Project/Area Number |
08F08605
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Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
有賀 克彦 National Institute for Materials Science, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究者
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HU Xianluo 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
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Keywords | 光起電力素子 / ナノ構造体 / ヘテロ接合 / 太陽光エネルギー / ナノコンポジット / 半導体 |
Research Abstract |
化石燃料に代わりうる低コストでクリーンな代替エネルギー源の開発は、温暖化防止などの観点からも重要な課題である。特に太陽光エネルギーを電力に変えうる光起電力素子の開発は、特に魅力ある研究課題であり、人類の未来を左右するものである。本研究では、種々のナノマテリアルを構成要素(いわゆるBuilding Block)として、新しいタイプのハイブリッド構造を構築し、高い効率の光起電力素子を開発することを目的とする。これら、ハイブリッド構造体の電子的・光学的性質を精査することにより、ヘテロ接合からの光起電力現象の本質を解明し、さらなる素子開発の指針を生み出すことも研究目的とする。初年度は、研究の方向を探索すべく、必要最小限度の低予算で研究を進めた。その中で、初年度は、二成分系のナノコンポジット型の半導体素子開発に力を入れる。ZnOやTiO_2などの半導体は、光電気化学的に優れた特性と安定性を有するが、正孔と電子の再結合による効率低下が問題となっている。そこで、本研究では、ZnO-TiO_2,TiO_2-SnO_2,TiO_2-WO_3などの二成分型コンポジットを開発し、それらの構造最適化を行うことにより光起電力発現の高効率化を試みた。その過程で、光吸収領域の拡大による光捕集効果の増大と正孔と電子の再結合確率の最小化を検討している。研究は、初期段階にあり外部発表にはまだ至っていない。
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