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量子ドット太陽電池の最前線《普及版》

  • Frontiers of Quantum Dot Solar Cells(Popular Edition)
2012年刊「量子ドット太陽電池の最前線」の普及版!
★化学材料、技術を中心とした構成に!量子ドットの作製から応用、海外研究を紹介!
★太陽光発電の変換効率の向上のためには必須!

商品コード: B1289

  • 監修: 豊田太郎
  • 発行日: 2019年7月10日
  • 価格(税込): 5,720 円
  • 体裁: B5判・215頁
  • ISBNコード: 978-4-7813-1372-6

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  • 高効率太陽光発電/コロイド成長法/直接吸着法/InAs/CdTe/中性粒子ビーム/増感/ショットキー/ヘテロ型/中間バンド/有機薄膜/プラズモン共鳴/海外研究/薄膜多接合太陽電池/バンドギャップ/太陽光スペクトル/波長範囲/光吸収/ナノ構造/超格子

著者一覧

豊田太郎   電気通信大学 大学院情報理工学研究科 先進理工学専攻 特命教授 
沈青   電気通信大学 大学院情報理工学研究科 先進理工学専攻 助教
山口浩一   電気通信大学 大学院情報理工学研究科 先進理工学専攻 教授
渡辺勝儀   山梨大学 工学部 准教授
宇佐美徳隆   東北大学 金属材料研究所 准教授
寒川誠二   東北大学 流体科学研究所 教授
橘泰宏   RMIT University School of Aerospace,Mechanical and Manufacturing Engineering Assciate Professor
八谷聡二郎   電気通信大学大学院 先進理工学専攻 産学官連携研究員
岡田至崇   東京大学 先端科学技術研究センター 教授
早瀬修二   九州工業大学 大学院生命体工学研究科 教授
松田一成   京都大学 エネルギー理工学研究所 教授 
吉川暹   京都大学 エネルギー理工学研究所 特任教授
上野貢生   北海道大学 電子科学研究所/科学技術振興機構(さきがけ)准教授
三澤弘明   北海道大学 電子科学研究所 所長/教授
I. Hod   
Chemistry Department Bar-llan University PhD students in Zaban group
M. Shalom
Chemistry Department Bar-llan University PhD students in Zaban group
Z. Tachan
Chemistry Department Bar-llan University PhD students in Zaban group
S. Buhbut
Chemistry Department Bar-llan University PhD students in Zaban group
S. Yahav
Chemistry Department Bar-llan University PhD students in Zaban group
S. Greenwald
Chemistry Department Bar-llan University PhD students in Zaban group
S. Rule
Chemistry Department Bar-llan University Research fellow in Zaban group
A. Zaban
Chemistry Department Bar-llan University head of the research group/professor
Pralay K. Santra 
Radiation Laboratory, Department of Chemistry & Biochemistry University of Notre Dame
Prashant V. Kamat
Radiation Laboratory, Department of Chemistry & Biochemistry University of Notre Dame
Ivan Mora-Sero
Grup de Dispositius Fotovoltaics i Optoelectronics Departament de Fisica Universitat Jaume I
Juan Bisquert
Grup de Dispositius Fotovoltaics i Optoelectronics Departament de Fisica Universitat Jaume I
Yanhong Luo
Key Laboratory for Renewable Energy,Chinese Academy of Sciences;Beijing Key Laboratory for New Energy Materials and Devices;Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences
Dongmei Li
Key Laboratory for Renewable Energy,Chinese Academy of Sciences;Beijing Key Laboratory for New Energy Materials and Devices;Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences
Qingbo Meng
Key Laboratory for Renewable Energy,Chinese Academy of Sciences;Beijing Key Laboratory for New Energy Materials and Devices;Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences
Yuh-Lang Lee
Department of Chemical Engineering National Cheng Kung University
Sang Il Seok
Korea Research Institute of Chemical Technology,Division of Advanced Materials,Solar Energy Materials Research Group
James G. Radich
Radiation Laboratory, Departments of Chemistry & Biochemistry, and Chemical & Biomolecular Engineering, University of Notre Dame

執筆者の所属表記は、2012年当時のものを使用しております。

目次

近年化石燃料の枯渇とCO2の増大に伴う温室効果がクローズアップされ、エネルギー・環境問題が大きな関心を集める中、太陽エネルギーの利用が有力視されている。それらの中で、太陽エネルギーを電力源に変換する太陽電池が有望視され大きな注目と期待が寄せられている。現在普及している太陽電池は、Siを母体材料とするものである。しかしSi太陽電池は原材料コスト(高純度化)・製造プロセス(高温でのCVD)と製造コストの面で問題があると共に、今後Si資源の枯渇が大きな問題点となる。そのため、Si以外の新代替材料を用いる太陽電池系が活発に模索されている。新素材を用いた太陽電池の中の一つで、ナノ構造TiO2電極を基板とした色素増感太陽電池 (DSC)は、資源による制約が比較的少なくかつ廉価に作製出来ることから、Si系に代わる新しいタイプの太陽電池として期待されている。しかし種々の制約から、現在DSCの光電変換効率には飽和傾向が見られる。そのため従来の発想を転換し、低炭素・接続型社会実現に向けた画期的な太陽電池の研究の必要に迫られている。

 ここで量子閉込効果を示す半導体量子ドット(以下、量子ドットと略す)は新奇な物性変化を示し、基礎と応用の両面から活発な研究が推進されている。これらの量子ドットは他の系には無い特色があり、量子ドットを適用する太陽電池の研究が活発化している。量子ドットは他の系に比べて、(1)量子閉込効果による光吸収係数の増大、(2)ドット径を制御することで光吸収領域の制御が可能、(3)双極子モーメントが大きく電荷分離の効率が大(植物の光合成との類似性)、(4)高エネルギー光子1個の入力に対し複数個の励起子を発生する多重励起子生成の可能性、等の特徴がある。これらの特徴を実現化することが技術的に可能となれば、従来の系に比べてより一層の光電変換効率向上の実現が期待出来る。

 本書は太陽電池については多くの解説書がある中で、主として化学サイドを中心とした量子ドット太陽電池・材料の最先端の話題に絞って論ずることを目的として企画された。幸い、この分野の気鋭の内外研究者の方々のご協力により執筆いただくことが出来た。本書を一読することにより、将来の高効率・高耐久性を持つ量子ドット太陽電池の実現に向けた方向性を見出すことを望む次第である。

 末筆ながら、ご多忙中執筆頂いた各位と、本書の出版に尽力されたシーエムシー出版部の初田竜也氏に感謝の意を表する。

2012年4月 豊田太郎(電気通信大学)
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