ハロゲン化ペロブスカイト型光電変換
カーボンニュートラル社会の実現に向けて世界中で様々な取り組みが進められています。太陽光エネルギーは無尽蔵でクリーンなエネルギー源です。太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するために様々な光電変換材料が開発されています。その中でも、軽量・柔軟・低コストの太陽電池が作製できる可能性からハロゲン化ペロブスカイトに大きな注目が集まっています。ペロブスカイト太陽電池において、シリコン系太陽電池や化合物系太陽電池に匹敵する高い光電変換効率が既に実現されています。本研究室では、太陽光発電の普及に貢献することを目指して、ペロブスカイト太陽電池の基礎研究・応用研究を推進しています。ペロブスカイト太陽電池を逆駆動させると発光させることができます。LEDやレーザーも重要な研究トピックです。
- ペロブスカイト太陽電池の動作機構の解明
- 高効率化に向けた欠陥パッシベーションやデバイス構造の最適化 等の要素技術開発
- 劣化機構の解明および高耐久性化技術の開発
- 電気化学的・光化学的に安定な有機ホール輸送材料の設計・合成
- 太陽電池を用いたグリーン水素製造
- 受光感度・応答速度に優れたフォトディテクターの開発
- LEDやレーザーへの研究展開
新構造・新原理のハイブリッド材料・デバイスの創製
有機材料は自由自在に設計・合成することができ、光吸収・発光・エネルギー移動・電荷輸送・電荷分離・分子認識 等の多彩な機能を発現させることができます。しかし、シリコン等の無機系デバイスと比較すると、有機系デバイスの動作速度や信頼性に課題が残されています。本研究室では、有機と無機を融合させたハイブリッド材料を創製することを目指します。ハイブリッド材料を用いれば様々な新原理デバイスの実現が期待されます。無限の分子設計から創出される有機材料由来の多彩な機能と高速動作等の無機材料由来の特徴を兼ね備えた究極的なハイブリッド材料およびデバイスへのパラダイムシフトを提示することを狙います。
- ハイブリッド材料の合成と基礎物性解明
- 高速動作の電界効果トランジスタ
- エネルギー移動に立脚した発光デバイス
- 有機-無機の電荷移動を利用した光電変換素子
- キャリアドープ技術の開発
- 各種センシングデバイス
