半導体量子ドットの励起子制御による高効率光誘起電子移動反応系の構築

控制半导体量子点激子构建高效光致电子转移反应体系

• 批准号: 18685002
• 负责人: 橘 泰宏
• 金额: $ 12.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18685002/
• 关键词: 量子ドット; 光誘起電子移動; 励起子; 電子・エネルギー移動

酸化チタン界面における励起子の生成と移動か関与した光誘起電子移動反応機構を解明するたゆに、伝導性有機物を酸化チタン表面に担持し、その光電荷分離状態並びに再結合反応速度に関する研究を行った。その結果、有機物と酸化チタンとの電子相互作用が強い場合には、表面の電荷による静電場の影響を受けるために有機物の酸化還元電位が広範囲に分散することを示唆するテータを得た。その場合に、電荷分離効率が99%以上の確率で進行することが分かった。一方、電荷再結合反応は他の色素吸着系と比べると速くなり、太陽電池へ応用するには不向きであることが分かった。硫化カドミウム量子ドットの電子準位に関する情報を得るために、量子ドットの界面の制御による発光強度の変化と表面構造との関係を調べた。XPSを用いた詳細な観察の結果、発光強度の増加に伴い、Cd-OH結合が生成することが分かった。硫化カドミウム量子ドット増感太陽電池において漏れ電流の性能に及ぼす影響について調べた。その結果、導電性ガラス基板との交換電流密度が高いレドックス電解質を用いると、短絡し、性能が大きく低下することが分かった。このため、電子ブロッキング層をスプレー法により作製すると、数十ナノメートル程度の厚さで漏れ電流が効果的に抑制されることを見出し、変換効率1%を達成するにいたった。一方、交換電流密度の低い電解質を用いると、電子プロッキング層の有無に関わらず、漏れ電流はほとんど抑制されることが分かった。このことから、電解質種によって電子ブロッキング層の必要性を比較することが可能となった。

Acidification チ タ ン interface に お け る excitation screwdriver の generated と mobile か masato and し た light induced electronic mobile を 応 authorities interpret す る た ゆ に volatile organic compounds, 伝 を acidification チ タ ン surface に bear hold し, そ の photoelectric state of charge separation and び に combining the 応 speed に masato す る を line っ た. そ の results, organic と acidification チ タ ン と の strong electronic interaction が い occasions に は, surface charge に の よ る electrostatic field の を by け る た め に の acidification and organic matter yuan potential が hiroo van 囲 に scattered す る こ と を in stopping す る テ ー タ を た. In the そ <s:1> situation に, when the charge separation efficiency is が above 99% and the <s:1> accuracy rate で is used, the する とが とが とが is divided into った and った. One party, the charge recombination 応 は he の pigment sorption と than べ る と speed く な り, solar battery へ 応 with す る に は to き で あ る こ と が points か っ た. Sulfide カ ド ミ ウ ム quantum ド ッ ト の electron quasi a に masato す る intelligence を る た め に, quantum ド ッ ト の interface の suppression に よ る 発 light intensity の variations change と surface structure と の masato is を adjustable べ た. XPSを uses を た to conduct detailed な観 examination of the <s:1> results, and the increase of the luminous intensity <s:1> is accompanied by に and する, and the Cd-OH binding が is used to generate する する とが とが points た った. Sulfide カ ド ミ ウ ム quantum ド ッ ト rights are solar battery に お い て れ leakage current の に performance and ぼ す influence に つ い て adjustable べ た. そ の results, conductivity ガ ラ ス substrate と の exchange current density high が い レ ド ッ ク を ス electrolyte with い る と, short collaterals し, big performance が き く low す る こ と が points か っ た. こ の た め, electronic ブ ロ ッ キ ン グ layer を ス プ レ ー method に よ り cropping す る と, dozens of ナ ノ メ ー ト ル degree の thick さ で れ leakage current が unseen fruit に inhibiting さ れ る こ と を see し, variations in working rate 1% を reached す る に い た っ た. Low side, exchange current density の を use い い electrolyte る と, electronic プ ロ ッ キ ン グ layer の presence of に masato わ ら ず, leakage current れ は ほ と ん ど inhibit さ れ る こ と が points か っ た. こ の こ と か ら, electrolyte に よ っ て electronic ブ ロ ッ キ ン グ layer の necessity を compare す る こ と が may と な っ た.

项目成果

Controlling surface reactions of CdS nanocrystals: photoluminescence activation, photoetching and photostability under light irradiation

• DOI: 10.1088/0957-4484/18/46/465702
• 发表时间: 2007-11
• 期刊: Nanotechnology
• 影响因子: 3.5
• 作者: Keiichi Sato;S. Kojima;S. Hattori;T. Chiba;Keiko Ueda-Sarson;T. Torimoto;Y. Tachibana;S. Kuwabata

Controlling interfacial electron transfer reactions in a semiconductor quantum dots/metal oxide nanocrystalline electrode for photovoltaic applications

控制光伏应用半导体量子点/金属氧化物纳米晶电极中的界面电子转移反应

• 发表时间: 2008
• 作者: Akiyama;Hitomi Y.;Torimoto;Tsukasa;^*Tachibana;Yasuhiro;Kuwabata;Susumu;Y. Tachibana(招待講演)
• 通讯作者: Y. Tachibana(招待講演)

Photoinduced Formation of Polythiophene/TiO2 Nanohybrid Heterojunction Films for Solar Cell Applications

• DOI: 10.1021/jp7099064
• 发表时间: 2008-03
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry
• 作者: Y. Otsuka;Y. Okamoto;H. Y. Akiyama;K. Umekita;Y. Tachibana;S. Kuwabata

光電変換素子及びその製造方法、並びにその素子を用いた太陽電池

光电转换元件、其制造方法以及使用该元件的太阳能电池

• 发表时间: 2007

Inerfacial electron transfer mechanisms in bithiophene sensitized TiO_2 based solar cells

联噻吩敏化TiO_2太阳能电池的界面电子转移机制

• 发表时间: 2008
• 期刊: Trans. Material. Res. Soc.-J. In press
• 作者: Yasuhiro Tachibana;* Yasuhide Otsuka;Kazuya Umekita;Susumu Kuwabata
• 通讯作者: Susumu Kuwabata