NIR-activate Organic Solar Cells Induced by Hybrid Plasmonic System

混合等离子体系统诱导的近红外激活有机太阳能电池

• 批准号: 17F17361
• 负责人: 馬場 暁
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17361/
• 关键词: 表面プラズモン; 有機太陽電池; 近赤外光; センサ

本研究では、有機薄膜をナノグレーティング電極上に堆積し、近赤外域に励起する表面プラズモンの励起による近赤外域での光電変換特性の向上などを目的としている。今年度は以下のように研究を進めた。１）有機太陽電池の近赤外域プラズモン励起特性評価と有機太陽電池－熱電複合デバイスの作製・評価近赤外域における表面プラズモン励起による有機太陽電池の特性向上について詳しく検討を行った。まず、ナノインプリントを行うことにより有機太陽電池の活性層、種々の金属／有機薄膜構造界面のナノ構造を形成した。このとき、１Dと2Dグレーティング構造によるプラズモニック効果の違いについても明らかにすることが可能となった。次に、プラズモニック有機太陽電池において発生するプラズモン励起による熱を利用するデバイスへの応用に向けて、プラズモニック有機太陽電池－熱電複合デバイスの作製と評価を行った。この結果、プラズモン励起で電流値の増加が観測され、プラズモンによるAlの温度上昇が得られたことがわかった。２）小型表面プラズモンセンサチップの作製と評価有機太陽電池はフレキシブル性などから独立型のデバイス電源としても期待されている。ここでは、独立型センサシステムへの応用も目指した小型表面プラズモンセンサチップの作製と評価も行った。限定液滴法を用いたNOA61、またはPDMS小型プリズムを作製して、簡便・小型の表面プラウズモン共鳴センサチップの作製を行った。このセンサを用いて、流路中の溶液の屈折率を変化させて表面プラズモン共鳴波長依存特性を測定したところ、屈折率の変化に伴い表面プラズモン共鳴ディップの線形的な変化が観測された。

在这项研究中，我们的目标是通过在纳米光栅电极上沉积有机薄膜并激发近红外区域的表面等离子体激元来改善近红外区域的光电转换特性。今年，我们的研究进展如下。 1) 有机太阳能电池近红外区等离子体激元激发特性的评估以及有机太阳能电池-热电复合器件的制作和评估我们对通过近红外区表面等离子体激元激发改善有机太阳能电池的特性进行了详细的研究。首先，通过纳米压印形成有机太阳能电池活性层的纳米结构以及各种金属/有机薄膜结构之间的界面。此时，可以阐明一维和二维光栅结构之间等离子体效应的差异。接下来，我们制造并评估了等离子体有机太阳能电池-热电复合器件，用于利用等离子体有机太阳能电池中产生的等离子体激发产生的热量的装置。结果，观察到由于等离子体激元激发而导致电流值增加，这表明Al的温度因等离子体激元而升高。 2）小型表面等离子体传感器芯片的制备和评估有机太阳能电池由于其灵活性而有望作为独立的器件电源。在这里，我们还制造并评估了小型表面等离子体传感器芯片，旨在将其应用于独立的传感器系统。采用约束液滴法制作NOA61或PDMS小棱镜，制作出简单、小型的表面等离子体共振传感器芯片。使用该传感器，我们通过改变流路中溶液的折射率来测量表面等离子体共振波长依赖性特性，并且观察到随着折射率变化，表面等离子体共振下降的线性变化。

项目成果

チュラロンコン大学(タイ)

朱拉隆功大学（泰国）

PDMS-silver Nanocomposite for Flexible Conductive Stripes and Flexible Organic Solar Cells

用于柔性导电带和柔性有机太阳能电池的PDMS-银纳米复合材料

• 发表时间: 2018
• 作者: Porapak Suriya;Sanong Ekgasit;Supeera Nootchanat;Parintorn Jangtawee;Porapak Suriya;Chutiparn Lertvachirapaiboon;Kazunari Shinbo;Keizo Kato;Akira Baba
• 通讯作者: Akira Baba

Formation of miniature surface plasmon sensor chip using confined sessile drop technique

使用受限座滴技术形成微型表面等离子体传感器芯片

• 发表时间: 2018
• 作者: Supeera Nootchanat;Wisansaya Jaikeandee;Patrawadee Yaiwong;Chutiparn Lertvachirapaiboon;Kazunari Shinbo;Keizo Kato;Sanong Ekgasit;Akira Baba
• 通讯作者: Akira Baba

Plasmonic-enhanced organic solar cells induced by plasmonic grating and plasmonic nanostructures

由等离子体光栅和等离子体纳米结构诱导的等离子体增强有机太阳能电池

• 发表时间: 2017
• 作者: Supeera Nootchanat;Apichat Pangdam;Ryousuke Ishikawa;Kanet Wongravee;Kazunari Shinbo;Keizo Kato;Futao Kaneko;Sanong Ekgasit and Akira Baba
• 通讯作者: Sanong Ekgasit and Akira Baba

Plasmonic-enhanced Photocurrent Generation of Organic Photovoltaics Induced by 1D Grating and 2D Crossed Grating Structures

一维光栅和二维​​交叉光栅结构诱导有机光伏的等离激元增强光电流产生

• DOI: 10.1166/jnn.2019.16704
• 发表时间: 2019
• 期刊: Journal of Nanoscience and Nanotechnology
• 作者: Supeera Nootchanat;Apichat Phengdaam;Ryousuke Ishikawa Chutiparn Lertvachirapaiboon;Kazunari Shinbo;Keizo Kato;Sanong Ekgasit;Akira Baba
• 通讯作者: Akira Baba