Kyohei Nakano 研究室
主宰者:Kyohei Nakano
理化学研究所・RIKEN Center for Emergent Matter Science
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
中野研究室は、有機半導体と無機ペロブスカイト半導体を用いた次世代太陽電池の開発を中心に研究を行っています。特に有機太陽電池に関しては、ポリマー供体と非フラーレン受容体から構成される混合バルクへテロ接合型デバイスの性能向上に取り組んでいます。材料の分子構造、結晶性、層状配向、界面特性など、多角的な観点から光電変換効率を制限する要因を解明し、改善戦略を提案しています。
材料開発においては、高い結晶性と溶解性を両立したポリマー設計、共重合体の単量体比の精密定量、および層状堆積法による垂直方向の成分分布制御といった、分子レベルから薄膜構造までの最適化に注力しています。測定手法としてはX線光電子分光法、広角X線散乱、光電子利得分光法など、材料の電子構造や配向状態を精密に評価する技術を活用しています。同時に、ウェアラブルデバイスなど実用応用を視野に、超薄型で耐水性の有機太陽電池開発も進めています。
スズ鉛混合ペロブスカイト太陽電池に関しては、前駆体溶液の化学制御やアミノ酸塩などの機能性添加剤の活用により、結晶化プロセスと光電子特性の均一化を達成しています。さらに、界面処理による電荷抽出の最適化を通じて、23%を超える高効率デバイスの実現を報告しています。これらの研究を通じ、光起電力損失を低減し、シャックレー・クエッセル限界に近い開路電圧を得ることを目指しています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(33 件)
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- [2023] Tin Halide Perovskite Solar Cells with Open-Circuit Voltages Approaching the Shockley–Queisser LimitDOI: https://doi.org/10.1021/acsami.3c06538
- DOI: https://doi.org/10.1039/d2qm00479h
- DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202208320
- DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.2c15989
- DOI: https://doi.org/10.1002/smll.202205570
- [2022] Tuning Molecular Conformations to Enhance Spontaneous Orientation Polarization in Organic Thin FilmsDOI: https://doi.org/10.1021/acsami.2c03496
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.125849
- DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202105288
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