光電変換の高効率化に向けたTiO_2光電極上半導体量子ドットの分光増感特性評価

TiO_2光电极上半导体量子点光谱敏化性能评价以提高光电转换效率

• 批准号: 17029020
• 负责人: 豊田 太郎
• 金额: $ 2.94万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029020/
• 关键词: 光電変換; 量子ドット; 分光増感; 過渡応答; CdSe; 酸化チタンナノ粒子; 酸化チタンフォトニック結晶; 酸化チタンナノチューブ; 光電気化学; 光音響法; 光化学電流法; 過渡応答特性

1.CdSe量子ドットのTiO_2上への自己組織化は、基板となるTiO_2ナノ構造により異なることが判明した。ナノ粒子基板に比べ、次元の異なるフォトニックやナノチューブの基板の場合は、結晶成長速度は増大するが、負に自己組織化(溶解)もより顕著になり、その結果量子ドットサイズは自己組織化時間の増加に対してある一定値に飽和することが見出された。これらの事実からは、同じ元素の組成にも関わらずナノ構造状態に伴う表面エネルギーの違いが示唆された。2.同じ粒径を示すCdSe量子ドットにおいて、高温で自己組織化を行った系の分光増感は低温で形成された系に比べて2倍ほど大きいことが判明した。その結果、高温での自己組織化に伴う界面準位の減少と逆電子移動が阻止されることが示唆された。3.CdSe量子ドットからの光励起キャリア過渡応答は、基板となるTiO_2結晶構造の違い(ルチル型とアナターゼ型)により大きく異なることが判明した。正孔の緩和時間は結晶構造の違いは反映されなかったが、電子の緩和時間は結晶構造に大きく依存することがわかった。これらの結果から、結晶構造の違いに対応してバンドの曲がり(電気二重層)の違いが示唆された。4.CdSe量子ドット増感光電変換セルを形成し、光電変換効率の評価を行った。表面保護を施さなかった系では最高0.6%程度で、光照射に伴う劣化が見られた。一方表面保護を施した系では、光電変換効率2.7%を達成することが出来た。同時に、光照射に伴う劣化も防止することが可能となった。

The 1.CdSe quantum analysis system TIO _ 2 is self-organized, and the substrate is used to determine the performance of TIO _ 2. The comparison of the particle substrate, the bonding of the substrate, the growth rate of the crystal, the temperature of the substrate, the temperature, the temperature, the temperature and the temperature. In this case, the same elements are organized into a state-making device, which is accompanied by an indication of an abettor on the surface. two。 The same particle size shows that the CdSe quantum temperature is high, the high temperature is self-organized, the spectrum is sensitive to low temperature, and the temperature is 2 times higher than that of the high temperature. The results of the test, the high temperature temperature is self-organized and the interface is calibrated to reduce the reverse electron movement to prevent the temperature response from indicating and abetting the operation. The 3.CdSe quantum device is used to excite the temperature response, the substrate temperature and the TIO _ 2 crystal to determine the performance of the substrate. Positive hole reading and time analysis methods reflect the performance characteristics of electrical equipment, electronic devices, and time cycles. The results of the test results and the results of the results show that the performance of the computer program (double computer) has been verified by the computer. 4.CdSe quantum photosensitivity, photosensitivity. The surface protection system has a maximum degree of 0.6%, and light exposure is accompanied by deterioration. On one side, the surface protection system is in the system, and the light consumption rate is 2.7%. At the same time, light irradiation is accompanied by deterioration to prevent possible damage.

项目成果

Photoacoustic and photoelectrochemical characterization of CdSe quantum dots grafted onto fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate.

接枝到氟掺杂氧化锡 (FTO) 基板上的 CdSe 量子点的光声和光电化学表征。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics in press
• 作者: S.Ohno;K.Nakatsuji;F.Komori;Q.Shen;A.B.Cruz;Q.Shen;L.J.Diguna;Q.Shen;Q.Shen;Q.Shen;Q.Shen;A.B.Cruz;T.Toyoda;T.Toyoda;Q.Shen;A.B.Cruz;Q.Shen;Q.Shen;T.Toyoda
• 通讯作者: T.Toyoda

Photoluminescence study of mixtures of anatase and rutile TiO2 nanoparticles: Influence of charge transfer between the nanoparticles on their photoluminescence excitation bands

• DOI: 10.1016/j.cplett.2005.04.093
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: Chemical Physics Letters
• 影响因子: 2.8
• 作者: H. Nakajima;T. Mori;Q. Shen;T. Toyoda

電子材料ハンドブック

电子材料手册

• 发表时间: 2006
• 作者: Sato;T.;et al.;佐藤尚志 他;大西恭子 他;Sun Young Kim et al.;佐藤尚志 他;西岡 求 他;L.J.Diguna;Q.Shen;Q.Shen;Q.Shen;H.Nakajima;T.Toyoda;T.Toyoda;Q.Shen;L.J.Diguna;T.Toyoda;T.Toyoda;豊田 太郎(編集・共著)
• 通讯作者: 豊田 太郎(編集・共著)

Study of ultratast carrier dynamics of nanostructured TiO_2 films with and without CdSe quantum dot deposition using lens-free heterodyne detection transient grating technique.

使用无透镜外差检测瞬态光栅技术研究有和没有CdSe量子点沉积的纳米结构TiO_2薄膜的超载流子动力学。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Thin Solid Films 486
• 作者: Sato;T.;et al.;佐藤尚志 他;大西恭子 他;Sun Young Kim et al.;佐藤尚志 他;西岡 求 他;L.J.Diguna;Q.Shen;Q.Shen;Q.Shen;H.Nakajima;T.Toyoda;T.Toyoda;Q.Shen
• 通讯作者: Q.Shen

Photoacoustic and photoelectrochemical characterization of CdSe-sensitized TiO2 electrodes composed of nanotubes and nanowires

• DOI: 10.1016/j.tsf.2005.07.019
• 发表时间: 2006-03
• 期刊: Thin Solid Films
• 影响因子: 2.1
• 作者: Q. Shen;Tadakazu Sato;M. Hashimoto;Changchuan Chen;T. Toyoda