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色素増感太陽電池における電子移動機構の分子理論

色素増感太陽電池における電子移動機構の分子理論
染料敏化太阳能电池电子转移机制的分子理论
批准号：
19029013
负责人：
山下 晃一
金额：
$1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2007
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2007 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19029013/
关键词：
PbSe量子ドット半導体太陽電池オージュエ冷却第一原理分子動力学計算デコヒーレンス時間励起子生成二励起子状態PbTe量子ドット

项目摘要

项目成果

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近年PbSe量子ドット系に光照射すると一光子当たり複数の励起子を生成する現象が見いだされた。半導体を用いた通常の太陽電池では、一光子が励起する電子は高々一つであり、励起された電子は速やかに伝導体の最低エネルギー準位までエネルギー散逸する(オージュエ冷却)。上述した複数の励起子生成は、従来では熱として損失していたエネルギーを直接電流へと変換できる可能性を示しており、太陽電池の性能を飛躍的に向上させるものとして期待されている。そこで本研究では、PbSe量子ドット系における二励起子状態と一励起子状態間のデコヒーレンス時間を理論的に求めた。まず第一原理分子動力学計算を行い、その結果をもとに統計力学および半古典力学を用いた二種類の方法でデコヒーレンス時間を見積もった。一原子あたりのデコヒーレンスへの寄与を、重心からの距離に対して解析すると、デコヒーレンスはSe原子による寄与が大きく、また量子ドットの中心ほど大きいことが解った。また二励起子状態と3Eg状態間の電子密度差をプロットすると、量子ドット全体にゆるやかな変化を示しており、デコヒーレンスには電子-音響フォノン結合が重要と考察された。さらに半古典力学での表式から、デコヒーレンス時間は、陰イオンの質量の平方根にほぼ比例していると考えられる。したがって同族イオンからなるPbSe, PbTe量子ドットは、PbSよりも長いデコヒーレンス時間を持つことが予想できた。
期刊论文(1)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Ab Initio Study of Temperature and Pressure Dependence of Energy and Phonon-lnduced Dephasing of Electronic Excitations in CdSe and PbSe Quantum Dots
CdSe 和 PbSe 量子点中电子激发的能量和声子诱导相移的温度和压力依赖性从头开始研究
DOI： --
发表时间： 2008
期刊： J. Phys. Chem. C (印刷中)
影响因子： --
作者： [H. Kamisaka, S. V. Kilina, K. Yamashita, and O. V. Prezhdo]
通讯作者： and O. V. Prezhdo
光エネルギー変換における光誘起キャリアのポーラロン伝導の分子論
  • 批准号：
    24K08356
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $3.0万
  • 财政年份：
    2024
  • 负责人：
    山下 晃一
  • 依托单位：
    Yokohama City University
分権型教員人事の存立要件に関する日・米・英比較研究：教員集団への影響に着目して
  • 批准号：
    20H01628
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 资助金额：
    $9.24万
  • 财政年份：
    2020
  • 负责人：
    山下 晃一
  • 依托单位：
    Kobe University
分子系と凝縮系における高精度計算のための長距離補正密度汎関数の開発
  • 批准号：
    09F09044
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.28万
  • 财政年份：
    2009
  • 负责人：
    山下 晃一
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
表面触媒反応における非断熱過程の第一原理計算
  • 批准号：
    19028014
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 资助金额：
    $1.22万
  • 财政年份：
    2007
  • 负责人：
    山下 晃一
  • 依托单位：
    The University of Tokyo
海外基金