3次元的に結合した積層型超高密度量子ドットによる高効率太陽電池の実現

利用三维键合堆叠超高密度量子点实现高效太阳能电池

• 批准号: 21656081
• 负责人: 小島 磨
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21656081/
• 关键词: 量子ドット; 多層積層; 超格子; 太陽電池; Bloch輪送

本申請研究では、超高効率太陽電池への応用が期待される多層積層量子ドットを対象とし、量子ドット間の電子の結合効果が光学特性に与える効果を、電子伝導およびバンド内緩和プロセスの解明を目的にしている。平成22年度は、励起子輸送現象に注目して研究を行った。試料には、歪み補償して100層積層したInAs量子ドットを用いた。各量子ドット層を隔てるスペーサー層の厚さは20nmであり、成長方向の量子ドット間相互作用により励起子寿命が長くなっている。まず、この試料において、試料表面から励起光エネルギーを様々に変えてレーザー光を入射し、基板からの発光スペクトルを測定した。その結果、特定の励起光エネルギーで発光強度が増加したことから、そこに励起子輸送経路が存在するとして、パルス幅約100fsの超短パルスレーザーを照射して発光ダイナミクスの測定を行った。その結果、発光スペクトルに立ち上がりの遅れが存在することが明らかになり、様々な励起光強度と温度で測定したところ、この発光の遅れは局在系で使用される拡散移動度モデルで説明でき、バルク結晶におけるInAsの電子移動度とほぼ同程度の移動度であることが明らかになった。また、この移動度は、温度が上昇すると長くなる、つまり移動度が小さくなることがわかった。このような多層積層量子ドットにおけるブロッホ輸送は本研究が初めての結果である。以上の知見は、積層構造量子ドットを用いた光デバイス、特に太陽電池の実現において、重要な知見である。

This application study で は, ultra-high working rate solar cell へ の 応 with が expect さ れ る multilayer laminated quantum ド ッ ト を like と seaborne し, quantum ド ッ ト の between electronic の unseen fruit が optical characteristics に and え る unseen fruit を, electronic 伝 guide お よ び バ ン ド within moderate プ ロ セ ス の interpret を purpose に し て い る. In the year Heisei 22, に, に, attention, て, research on the phenomenon of screwdriver delivery, を, った. Sample に に, distortion み, compensation て て, 100-layer stacked layer <s:1> た, InAs quantum ドットを, use に た. Each quantum ド ッ ト を separate て る ス ペ ー サ ー の thick さ は 20 nm で あ り, growth direction の quantum ド ッ ト interaction between に よ り excitation screwdriver live longer が く な っ て い る. ま ず, こ の sample に お い て, sample surface か ら wound up light エ ネ ル ギ ー を others 々 に - え て レ ー ザ ー を light incident し, substrate か ら の 発 light ス ペ ク ト ル を determination し た. そ の results, specific の wound up light エ ネ ル ギ ー で 発 light intensity が raised plus し た こ と か ら, そ こ に road excitation screwdriver conveying 経 が exist す る と し て, パ ル ス about 100 fs の ultrashort パ ル ス レ ー ザ ー を irradiation し て 発 light ダ イ ナ ミ ク ス の line measurement を っ た. そ の results, 発 light ス ペ ク ト ル に stand on ち が り の 遅 れ が exist す る こ と が Ming ら か に な り, others 々 な wound up light intensity で と temperature measurement し た と こ ろ, こ の 発 light の 遅 れ は bureau in the department of で use さ れ る company, dispersion degree of mobile モ デ ル で illustrate で き, バ ル ク crystallization に お け る InAs の electronic mobile degrees と ほ ぼ の mobile degree the same extent で あ る こ Youdaoplaceholder0 Ming ら になった. は ま た, こ の mobile degrees, temperature rising が す る と long く な る, つ ま り が small mobile degrees さ く な る こ と が わ か っ た. <s:1> ような multilayer stacked quantum ドットにおけるブロッホ transport the initial めて めて results of this study である. Above の knowledge は, laminated structure of quantum ド ッ ト を with い た light デ バ イ ス, に solar cell の be presently に お い て, important な knowledge で あ る.

项目成果

シアニン色素薄膜におけるエネルギー移働の飽和のメカニズム

花青染料薄膜能量转移饱和机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 石田稔博;榊洋介;小谷哲浩;高明天;金村崇;小柴康子;三崎雅裕;堀江聡;石田謙司;上田裕清;小島磨;日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会C部会;山下太香恵;五井恵太;藤井良治
• 通讯作者: 藤井良治

窒素をデルタドープしたGaAsにおける束縛励起子発光線のキャップ層成長条件依存性

氮δ掺杂 GaAs 中的束缚激子发射线对盖层生长条件的依赖性

• 发表时间: 2011
• 作者: 石田稔博;榊洋介;小谷哲浩;高明天;金村崇;小柴康子;三崎雅裕;堀江聡;石田謙司;上田裕清;小島磨;日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会C部会;山下太香恵;五井恵太;藤井良治;原田幸弘;大田翔平;原田幸弘
• 通讯作者: 原田幸弘

多層積層量子ドットにおける偏光特性の励起光強度依存性

多层堆叠量子点中偏振特性的激发光强度依赖性

• 发表时间: 2011
• 作者: 石田稔博;榊洋介;小谷哲浩;高明天;金村崇;小柴康子;三崎雅裕;堀江聡;石田謙司;上田裕清;小島磨;日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会C部会;山下太香恵;五井恵太;藤井良治;原田幸弘;大田翔平;原田幸弘;田中秀治
• 通讯作者: 田中秀治

GaAs薄膜におけるレーザースペクトル幅制御による励起子応答制御

通过激光光谱宽度控制 GaAs 薄膜中的激子响应

• 发表时间: 2010
• 作者: 遠矢和勇騎;久米田彰夫;松本隆文;中村大輔;東畠三洋;浅野種正;岡田龍雄;五井恵太;原田幸弘;阪本創;大田翔平;久保輝宜;加島正一;藤井良治;小島磨;田中秀治;S.Ohta;T.Yamashita;山下太香恵;小島磨;五井恵太;阪本創;大田翔平
• 通讯作者: 大田翔平

GaAs/AlAs超格子における励起子非線形応答の励起光強度依存性

GaAs/AlAs 超晶格中激子非线性响应的激发光强度依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 遠矢和勇騎;久米田彰夫;松本隆文;中村大輔;東畠三洋;浅野種正;岡田龍雄;五井恵太;原田幸弘;阪本創;大田翔平;久保輝宜;加島正一;藤井良治;小島磨;田中秀治;S.Ohta;T.Yamashita;山下太香恵;小島磨;五井恵太;阪本創;大田翔平;田中秀治;小島磨;胡衛国;藤井良治;T.Sakamoto;Y.Harada;T.Yamashita;O.Kojima;W.Hu;O.Kojima;Y.Harada;O.Kojima;C.Y.Jin;W.Hu;小島磨;小島磨;小島磨;原田幸弘;山下太香恵
• 通讯作者: 山下太香恵