2012年研究カタログ
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■ 研究担当:古部昭広/松崎弘幸 ■ 計測フロンティア研究部門 活性種計測技術研究グル-プ■ 連携担当:齋藤直昭 次世代光デバイス・太陽電池のキャリアを実時間観察するレーザー分光計測システム研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●次世代太陽電池、有機発光デバイス材料、光触媒等が対象 ●フェムト秒からマイクロ秒までの電子・正孔、化学種の状態変化を吸収スペクトル計測 ●高感度・広波長領域分光・顕微分光技術の開発で世界トップレベル ナノ・マイクロメートルの構造を持つ有機・無機の半導体は、次世代太陽電池(色素増感型、有機薄膜、量子ドット型など)や、有機 EL 素子、光触媒に用いられており、これらの材料の中では、電子・正孔が動くことによって光電変換、 電荷再結合発光、酸化還元などの機能が発現します。このような動的な過程を、レーザーによる時間分解分光計測技術を開発・駆使することによって直接観察し、動作機構・反応機構を解明します。得られた情報は材料・デバイス開発にフィードバックされ、デバイスの高性能化・高機能化に役立ちます。 フェムト秒やナノ秒のパルスレーザーを使った、過渡吸 収分光システムを開発しています。有機・無機の半導体に おける、電子・正孔・励起子、イオンなどの化学種の瞬間 的な吸収を観測することができます。高感度化、広波長領 域化、顕微分光化を進めることによって、現実のデバイス・ 材料をそのまま、機能発現の条件で測定できるようにしま した。色素増感太陽電池の電流発生過程、酸化チタン光触 媒の酸化・還元反応のメカニズムを解明しました。有機半 導体の励起子拡散係数を求めました。プラズモン材料の電場増強度を定量評価しました。●太陽電池の電荷分離速度および効率の解析●光触媒のキャリア寿命の評価●特開 2007- 86047 「分光化学分析及び3次元形状観察法並びにその装置」●開発装置のいくつかは、先端機器共用イノベーションプラットフォーム(IBEC)で公開しています。http://open-innovation.jp/ibec/フェムト秒過渡吸収顕微分光システム(左)、および色素増感太陽電池における伝導電子の生成過程(右)。● 研究拠点つくば中央417計測・計量標準分野第5会場S-62S-62

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