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北海道大、金ナノ粒子の光アンテナを搭載した全固体太陽電池を開発
発表日：2016.03.18
北海道大学は、金ナノ粒子の光アンテナ（光を捕集・局在化させることを可能とする機能）を搭載した全固体太陽電池の開発に成功したと発表した。研究グループでは、これまで太陽電池などのエネルギー変換系に有効に利用されてこなかった可視・近赤外光を金などの貴金属のナノ構造を用いて高効率に捕集し、エネルギー変換する光アンテナ構造の開発を行ってきた。今回、エネルギーの高い紫外光しか吸収することができないn型半導体の酸化チタン、及びp型半導体の酸化ニッケルの接合界面にエネルギーの低い可視光にアンテナ機能を有する金ナノ微粒子を担持し、半導体それ自体では発電できない可視光での発電に成功した。使用したいずれの物質も様々な環境において安定であり、長時間の安定した光発電が可能であることも確認した。また、光アンテナ構造に光が照射された際に生じる電子とホールの振る舞いが、半導体接合の微細構造に大きく影響を受けることを明らかにした。光アンテナ構造の応答領域を目に見えない光の領域に調整することで、透明太陽電池の開発に繋がると期待されるという。
