局在プラズモン共鳴を利用する有機薄膜太陽電池の開発

利用局域等离子体共振开发有机薄膜太阳能电池

• 批准号: 12J08469
• 负责人: 尤 静
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08469/
• 关键词: プラズモン; 金属ナノ粒子; ボリチオフェン; 蛍光; 太陽電池; 銀ナノ粒子; ポリチオフェン; フラーレン

本年度は、金属ナノ粒子の接近場に基づく電場増強の効果を検討するため、形状と粒径がほぼ同じ金および銀ナノ粒子の合成を行った。Poly (methyl methacrylate)(PMMA)をスペーサとして金族ナノ粒子層とポリチオフェン層の間に挿入した構造のサンプルを作製した。蛍光測定によって、金および銀ナノ粒子のLB膜のプラズモン特性がポリチオフェン薄膜の光化学特性に及ぼす影響の距離依存性を検討した。その結果、金属ナノ粒子とポリチオフェン薄膜の距離を増大すると、プラズモンに基づく蛍光増強の効果が減少することが、実験から明らかにした。さらに、金属の表面エネルギー遷移がポリチオフェン薄膜の蛍光特性に及ぼす影響を検討するため、プラズモンバンド異なる球状金属ナノ粒子を使用して、波長532nmの光を励起光として、ポリチオフェン薄膜の蛍光を測定した。その研究に、球状の金・銀・銀コア金シェルナノ粒子を合成し、LB方法でグラス基板に付着し、粒子膜のプラズモンバンドはそれぞれ～420nm, ～530nm, ～700nmである。球状金ナノ粒子のプラズモンバンドが励起波長に最も近いでも、金ナノ粒子が存在するポリチオフェン薄膜の蛍光強度が最も低い。銀ナノ粒子存在する場合、ポリチオフェン薄膜の蛍光最も高い。その結果、銀ナノ粒子の方がプラズモン基づく電場増強の効果が高いことを、実験からのアプローチによって明らかにした。さらに、安定性が高いコアシェル構造の銀ナノ粒子を有機薄膜太陽電池に導入することで、太陽電池の変換効率を向上させることに成功しました。FDTDシミュレーションを併用して銀ナノ粒子の電場増強効果についても検討し、それらの研究成果を現在投稿論文として執筆中であります。

This year, the metal alloy particles are close to the base metal electric field. As a result, the shape and particle size are the same as the synthesis of metal particles. Poly (methyl methacrylate) (PMMA). The gold family is filled with particles. The particles are made and made. Photometric determination of photochemical properties, photochemical properties and distance dependence of thin films. The results show that the metal particles are far away from each other, and that the light intensity of the film is very high. The optical properties of the thin film, the optical properties of the spherical metal particles, the optical properties of the thin films, the optical properties of the thin films Particle synthesis, LB method, substrate synthesis, particle membrane synthesis, The spherical gold particles have the highest wavelength, and the gold particles have the lowest optical intensity. The particles have the highest light intensity in the thin film. The results of the experiment, the results of the experiment, the results of the test, the results, the results and the results. High temperature, high stability, high temperature, high stability, high stability and high stability. FDTD is currently in the process of submitting contributions to improve the quality of research and research results in the field of mass media.

项目成果

Size Effects of Silver Nanoparticles on the Enhancement of Photoelectric Conversion in Polythioohene-fullerene Thin Films

银纳米粒子的尺寸效应对聚硫烯-富勒烯薄膜光电转换的增强作用

• 发表时间: 2013
• 作者: 太田竜一;太田泰友;都木宏之;熊谷直人;田辺克明;石田悟己;岩本敏;荒川泰彦;尤 静
• 通讯作者: 尤 静

Effects of Silver Nanoparticles with Different Sizes on Photoelectrochemical Responses of Polythiophene-fullerene Thin Films

不同尺寸银纳米粒子对聚噻吩-富勒烯薄膜光电化学响应的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: 太田竜一;太田泰友;都木宏之;熊谷直人;田辺克明;石田悟己;岩本敏;荒川泰彦;尤 静
• 通讯作者: 尤 静

Effects of silver nanoparticles with different sizes on photocemical responses of polythiophene-fullerene Thin films

不同尺寸银纳米粒子对聚噻吩-富勒烯薄膜光化学响应的影响

• 发表时间: 2013
• 期刊: Phys. Chem. Chem. Phys
• 作者: Jing You;Kwati Leonard;Yukina Takahashi;Hiroaki Yonemura and Sunao Yamada
• 通讯作者: Hiroaki Yonemura and Sunao Yamada

Size Effects of Silver Nanoparticles on Photochemical Properties of Polythiophene Thin Films

纳米银粒子尺寸对聚噻吩薄膜光化学性能的影响

• 作者: Kwati Leonrd;et al.;H. Yonemura et al.;R. Matsumoto et al.;Ryuji Matsumoto et al;Ryuji Matsumoto et al;米村 弘明 他;米村 弘明 他;中 裕二 他;米村 弘明 他;T. Ishida, et al.;H. Yonemura et al.;槇原 悠太 他;坂本 逸平 他;新見 友樹 他;H. Yonemura et al.;K. Leonard et al.
• 通讯作者: K. Leonard et al.

Core-shell Silver Nanoparicles Assisted he Performance of Inverted Type Polythiophene-fullerene Thin Film Solar Cells

核壳银纳米粒子辅助倒型聚噻吩-富勒烯薄膜太阳能电池的性能

• 发表时间: 2013
• 作者: 太田竜一;太田泰友;都木宏之;熊谷直人;石田悟己;岩本敏;荒川泰彦;Jing You
• 通讯作者: Jing You