Research and Development of High-efficiency Photovoltaic Nanomaterial Using by (Low-temperature Plasma/Ion-implantation) Combined Treatment

（低温等离子体/离子注入）联合处理高效光伏纳米材料的研发

• 批准号: 20560683
• 负责人: YAMANE Hirokazu
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kitakyushu National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560683/
• 关键词: 低温プラズマ; イオン注入; ナノ構造制御; 色素増感太陽電池; 半導体電極; 光電変換; 表面バンド構造; 酸化チタン

Dye-sensitized solar cells (DSCs) called Gratzel cells have attracted a great deal of interest, as they offer simple assembling process and low-cost fabrication alternative to silicon solar cells. In this study, for the purpose of the development of the new organic solar cell with the photovoltaic conversion efficiency (η) of 12%, the photochemical performance of the DSC comprised of the TiO_2 electrode prepared by (low-temperature plasma/ion-implantation) combined treatment has been investigated. The cells comprised of the Ar plasma irradiated and N or Zr ions-implanted TiO_2 electrode showed a higher short-circuit photocurrent density (Jsc) and higher η, compared with the original cell. It has been found that the (cold plasma/ion-implantation) continuous treatment is very effective technique to improve the performance of the DSCs with long wavelength absorption dye used as the oxide semiconductor sensitizer which was absorbed the solar light up to a wavelength of 920nm, and could be taken out energy effectively from the solar light.

染料敏化太阳能电池（DSC）被称为Gratzel电池，因为它们提供了简单的组装工艺和低成本的制造替代硅太阳能电池，引起了人们的极大兴趣。本研究以研制光电转换效率（η）为12%的新型有机太阳能电池为目的，研究了低温等离子体/离子注入复合处理制备的TiO_2电极组成的DSC的光化学性能。Ar等离子体辐照后再注入N或Zr离子的TiO_2电极构成的电池比原电池具有更高的短路光电流密度（Jsc）和更高的η。已经发现，（冷等离子体/离子注入）连续处理是非常有效的技术，以改善使用长波长吸收染料作为氧化物半导体敏化剂的DSC的性能，所述长波长吸收染料吸收高达920 nm波长的太阳光，并且可以有效地从太阳光中取出能量。

项目成果

複素インピーダンス解析による色素増感型太陽電池の界面効果最適化

使用复阻抗分析优化染料敏化太阳能电池的界面效应

• 发表时间: 2008
• 作者: T.Kitabatake;T.Uchikoshi;F.Munakata;Y.Sakka;N.Hirosaki;阪本恭平,中村裕之,山田憲二,松嶋茂憲,山根大和,小畑賢次
• 通讯作者: 阪本恭平,中村裕之,山田憲二,松嶋茂憲,山根大和,小畑賢次

高分子表面修飾法による色素増感太陽電池の高効率化

通过聚合物表面修饰方法提高染料敏化太阳能电池的效率

• 发表时间: 2011
• 作者: 山根大和;立石満;山田憲二
• 通讯作者: 山田憲二

低温プラズマ処理・イオン注入処理による色素増感太陽電池の高効率化に関する研究

低温等离子体处理和离子注入处理提高染料敏化太阳能电池效率的研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 山田憲二;中村裕之;山根大和
• 通讯作者: 山根大和

コドープ処理による高効率色素増感太陽電池の研究開発

采用共掺杂处理的高效染料敏化太阳能电池的研究与开发

• 发表时间: 2010
• 作者: 大谷一生;山根大和
• 通讯作者: 山根大和

有機薄膜太陽電池の光電変換効率に及ぼすアニーリング効果

退火对有机薄膜太阳能电池光电转换效率的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 木本祥紀;山根大和
• 通讯作者: 山根大和