層状ペロブスカイトとイオン液体を活用した交流太陽電池と高速光センサーの発展

使用层状钙钛矿和离子液体开发交流太阳能电池和高速光学传感器

• 批准号: 16F16039
• 负责人: 阿波賀 邦夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16039/
• 关键词: 光電変換; 交流太陽電池; 分極電流; ペロブスカイト

我々の日常生活は、太陽光であれ室内灯のような人工光であれ、光に満ち溢れている。環境光というユビキタスなエネルギー源から、得られるエネルギーが仮に微小でも、気軽にまた高効率に、しかも必要なときに発電できればその利点は大きい。我々は最近、有機光電セルにおいて巨大過渡光電流を発見した。我々は、さまざまな実験事実に基づき、巨大過渡光電流の起源を「電極界面の高効率電荷分離とバルク分極の相乗効果」と結論し、この発生に特化した［電極1(M)｜電荷分離層(S)｜絶縁分極層(I)｜電極2(M)］（以降、MISM光電セルと呼ぶ。）なる光電セルを提案した。電荷分離層で発生したキャリアが絶縁分極層を分極させ、この分極が電荷分離層での光電荷分離をさらに助長する相乗効果がある。MISM光電セルを用いたエネルギー変換には、電荷分離層の強い光吸収や効率的な電荷分離が非常に重要となる。そこで我々は、層状ペロブスカイトを電荷分離層として採用し、絶縁分極層としてのイオン液体と組み合わせることでMISM光電セルを試作した。チョッパーで変調（50 Hz）された疑似太陽光から生じる交流電流と電圧を計測することによって、解放端電圧= 0.53 V, 短絡電流= 4.44 mA cm-2, Fill factor= 41.64% が得られた。変換効率は、変調周波数を上げると3%ほどに達し、期待通り大きな交流電流が発生することを見出した。我々は、エネルギー源として室内光も想定しているが、たとえばインバータ制御の蛍光灯は数十kHzで点減している。微弱なエネルギーではあるが、このような光源からもエネルギー得られること突き止めている。

My 々 <s:1> daily life <e:1>, sunlight であれ indoor lamps <e:1> ような artificial light であれ, light に fills ち overflow れて る る る. Ambient light と い う ユ ビ キ タ ス な エ ネ ル ギ ー source か ら, ら れ る エ ネ ル ギ ー が 仮 に tiny で も, 気 軽 に ま た に working rate, high し か も necessary な と き に 発 electric で き れ ば そ の tartness は big き い. Recently, I have been engaged in the research of organic optoelectronics, セ にお にお て て, and the discovery of a huge transition photocurrent を, which is た た. I 々 は, さ ま ざ ま な be 験 things be に base づ き, huge transition photocurrent の origin を "の high rate of working electrode interface charge separation と バ ル ク points very の phase 乗 unseen" と conclusion し, こ の 発 raw に specialized し た [electrode 1 charge separation layer (S) (M) | | never try polarization layer (I) | electrode (M) 2] (onwards, MISM photoelectric セ ル と ぶ.) Youdaoplaceholder0 optoelectronics セ た を を proposal た た. Charge separation layer で 発 raw し た キ ャ リ ア が never try a layer を points very さ せ, こ の points very が charge separation layer で の photoelectric charge separation を さ ら に fuelling す る phase 乗 unseen fruit が あ る. MISM photoelectric セ ル を with い た エ ネ ル ギ ー variations in に は, strong charge separation layer の い light absorption 収 や sharper rate な charge separation が very important と に な る. そ こ で I 々 は, layered ペ ロ ブ ス カ イ ト を charge separation layer と し て し, never try very layer と し て の イ オ ン liquid と group み close わ せ る こ と で MISM photoelectric セ ル を attempt し た. チ ョ ッ パ ー で - adjustable (50 Hz) さ れ た suspected sunlight か ら raw じ る alternating current electric 圧 と を measuring す る こ と に よ っ て, liberate the electric 圧 = 0.53 V, short winding current mA = 4.44 cm to 2, the Fill factor = 41.64% が must ら れ た. は variations in working rate, variations on the number of adjustable frequency を げ る と 3% ほ ど に し, looking forward to pass big り き な alternating current が 発 raw す る こ と を shows し た. I 々 は, エ ネ ル ギ ー source と し て indoor light も scenarios し て い る が, た と え ば イ ン バ ー タ suppression の 蛍 light は tens of kHz で point minus し て い る. Weak な エ ネ ル ギ ー で は あ る が, こ の よ う な light か ら も エ ネ ル ギ ー have ら れ る こ と tu き check め て い る.

项目成果

Organic Transistors and Opto-Electronic Conversion Assisted by Electric Double Layers at Liquid-Solid Interfaces

液固界面双电层辅助的有机晶体管和光电转换

• 发表时间: 2016
• 作者: Karak;S.; Nanjo;C.; Odaka;M.; Yuyama;K.; Masuda;G.; Matsushita;M. M.; Awaga;K.;Supravat Karak;Kunio Awaga
• 通讯作者: Kunio Awaga

A perovskite based plug and play AC photovoltaic device with ionic liquid induced transient opto-electronic conversion

• DOI: 10.1039/c6ta01427e
• 发表时间: 2016-06
• 期刊: Journal of Materials Chemistry
• 作者: S. Karak;Chihiro Nanjo;M. Odaka;K. Yuyama;G. Masuda;M. Matsushita;K. Awaga

EDL Organic Transistors and Photocells

EDL 有机晶体管和光电管

• 发表时间: 2016
• 作者: Kunio Awaga

光電変換装置

光电转换装置

• 发表时间: 2013

Perovskite based plug and play AC solar cell: a new horizon of energy harvesting

基于钙钛矿的即插即用交流太阳能电池：能量收集的新视野

• 发表时间: 2016
• 作者: Karak;S.; Nanjo;C.; Odaka;M.; Yuyama;K.; Masuda;G.; Matsushita;M. M.; Awaga;K.;Supravat Karak
• 通讯作者: Supravat Karak