瀬川研究室

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研究概要


ペロブスカイト太陽電池

「ABX3」という組成の有機金属ハロゲン化物の結晶形のひとつである「ペロブスカイト」が太陽電池材料として用いられ、高いエネルギー変換効率を安価な原料と簡便な製造プロセスで実現できると注目されています。瀬川研究室では、いち早くその特殊な電子状態に着目し理論計算を論文発表するとともに、単結晶のナノ秒時間分解蛍光分光などから励起子の挙動を解明し、世界最高レベルとなる20%を超える変換効率の太陽電池を実現しています。

ペロブスカイト


量子ドット太陽電池

ナノサイズの半導体微粒子は「量子ドット」と呼ばれ、量子効果による特徴的な電子状態を示します。量子ドットの吸収波長は粒子サイズに依存することから、瀬川研究室では近赤外領域に吸収を示す量子ドットを近赤外光電変換材料として効果的に働かせるための検討を行っています。

量子ドット


広帯域色素増感太陽電池

色素増感太陽電池は低照度下でも十分発電できることなどの長所がありますが、従来は利用できる波長が可視域に限られていました。瀬川研究室では、近赤外領域にスピン反転励起により強い吸収を示す色素を開発し、これを用いた広帯域色素増感太陽電池を実現しました。さらに、この太陽電池とペロブスカイト太陽電池を組み合わせた太陽電池で21.5%という有機系太陽電池の世界最高効率を達成しました。

広帯域色素増感


蓄電機能内蔵太陽電池

瀬川研究室では太陽電池内部に電気を蓄えることができる蓄電機能内蔵太陽電池を世界に先駆けて開発し、蓄電量のインジケーター機能も示すデザインパネルを作製するなど、高機能化を進めています。これらは、IoTデバイス向けの光エネルギーハーベスタやBIPV向けなどへの応用が期待されます。

アナベル


博士論文題目の例

  • 広帯域色素増感太陽電池に関する研究
  • Excitation Energy Transfer between Nanomaterials in Hybrid Langmuir-Blodgett Multilayers(ハイブリッドLB多層膜におけるナノ材料間の励起エネルギー移動)
  • エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池に関する研究
  • Self-organization and Function of Water-soluble Porphyrin J-Aggregates(水溶性ポルフィリンJ会合体の自己組織化と機能)
  • Studies on Intramolecular Charge Transfer Excited State of Phosphorus(V)porphyrin Arrays(リン(V)ポルフィリンアレイの分子内電荷移動励起状態に関する研究)
  • Electrochemical Construction and Functional Design of Multi-Porphyrin Molecular Materials(マルチポルフィリン分子材料の電気化学的構築と機能設計)
  • Electronic Transition Processes in Multi-Molecular Systems under Anisotropic π-π Interaction(異方的π-π相互作用を持つ多量体分子系の電子遷移過程)

修士論文題目の例

  • 高電圧色素増感太陽電池に関する研究
  • 広帯域色素増感太陽電池の高性能化に関する研究
  • ルテニウムポルフィリン錯体を用いた色素増感太陽電池に関する研究
  • ドナーアクセプター型ポルフィリンを用いた色素増感太陽電池に関する研究
  • エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池の大型化に関する研究
  • 酸化チタンとジシアノメチレン化合物の界面錯体を用いた太陽電池の高効率化
  • 高効率有機系太陽電池に向けた新規エネルギー移動系の研究
  • 可溶性ポリチオフェン誘導体を用いた高分子増感型太陽電池
  • ナノクレイ電解質を用いた擬固体型色素増感太陽電池
  • エチニル連結ポルフィリン誘導体を用いた色素増感太陽電池
  • ドナー・アクセプター型リン(V)ポルフィリン誘導体を用いた広帯域色素増感太陽電池
  • 新規アゾピリジン配位Ruポルフィリン誘導体の電荷移動遷移を用いた色素増感太陽電池
  • 酸化チタンとジシアノメチレン化合物の界面錯体を用いた光電変換デバイス
  • 水溶性ポルフィリンJ会合体の組成制御と物性
  • 非水溶性ポルフィリンJ会合体混合LB膜の構造と物性
  • Push-Pull型π共役系分子を用いた光電変換に関する研究
  • エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池に関する研究
  • エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池の高性能化に関する研究
  • ポルフィリンJ会合体の物性制御に関する研究
  • メソ位直結型アンチモン(V)ポルフィリンダイマーの合成とそのπビラジカルのスピン間相互作用
  • Langmuir-Blodgett法による非水溶性ポルフィリンJ会合体のナノ構造制御
  • 電荷蓄積電極の構造制御によるエネルギー貯蔵型色素増感太陽電池の高性能化
  • 導電性高分子を用いたエネルギー貯蔵型色素増感太陽電池
  • ポルフィリンダイマーπビラジカルのスピン相関
  • プロトン化ポルフィリンπラジカルを含むJ会合体の電子物性
  • ポルフィリンJ会合体のナノ構造構築と物性制御
  • メソ位直結型ポルフィリンアレイπラジカルの物理化学
  • ポルフィリン多量体の電子的相互作用と電子移動