近赤外高効率太陽電池の実現に向けた量子ドット・無機ナノワイヤハイブリッド構造制御
【研究分野】ナノ材料化学
【研究キーワード】
赤外光電変換 / コロイド量子ドット / ZnOナノワイヤ / 近赤外光電変換 / 酸化亜鉛ナノワイヤ / 量子ドット / ナノ材料 / 太陽電池
【研究成果の概要】
CO2排出抑止に向け，太陽光発電技術を社会生活の隅々まで浸透させるためには，低コストと超高効率を両立あせた太陽電池の開発が必要である．とりわけ，近赤外・赤外領域での低コスト光電変換技術の構築が重要課題の一つである。本研究では，低温溶液プロセスでで構築したPbS-CQD/ZnO ナノワイヤ(NW)のハイブリッド構造の光誘起電荷移動とキャリア輸送挙動，バンド構造に関わる基礎研究を行い，その高性能化を行い，近赤外領域での高効率光電変換を実現した．
【研究の社会的意義】
本研究では，光誘起電荷分離後のキャリア輸送経路を空間的に分離する仕組みをZnO NW/PbS-QD で構築し、ZnO NW/PbS-QD の接合界面のバンド形状が電荷分離状態の安定化に与える効果などを明らかにし、高性能ハイブリッド構造構築の方向性を定量的に示すところに学術的な特徴がある。本研究成果は、様々な量子ドット固体膜を利用した光エネルギー変換材料の基盤構造を提供する。さらに，地球温暖化を抑制する取り組みとして，低コストと超高効率を両立する太陽電池の開発が望まれているが，量子ドットを用いた近赤外領域での高効率光電変換の実現は、低コスト多接合太陽電池の構築に大きく寄与する基礎技術である。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 中崎 城太郎 | 東京大学 | 大学院総合文化研究科 | 特任准教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【配分額】20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)