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J-GLOBAL ID：201502243883852248   整理番号：15A0644894

高い効率のTiO₂/CdS太陽電池におけるAgプラズモンナノ構造及び新しいゲル電解質

Ag plasmonic nanostructures and a novel gel electrolyte in a high efficiency TiO₂/CdS solar cell

著者 (3件)： KUMAR P. Naresh (Dep. of Chemistry, Indian Inst. of Technol. Hyderabad, Ordnance Factory Estate, Yeddumailaram-502205, Telangana ...) ,  DEEPA Melepurath ,  SRIVASTAVA Avanish Kumar
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 17  号： 15  ページ： 10040-10052  発行年： 2015年04月21日 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： チタニア(TiO₂)中に埋め込まれた,プラズモン銀(Ag)ナノ構造を用いた新しいフォトアノード構造を提示した。その構造は,光吸収体として広いバンドギャップ半導体サポート及びCdS量子ドット(QD)として役立つ。Agナノ構造はポリオール法により調製され,15-35nm幅のナノロッドのクランプからなり,顆粒ナノ粒子とともに散らばっており,それらは面心立方格子により特性評価される。Agナノ構造の最適化は,Agナノロッドと粒子の混合形態を包含するAg/TiO₂/CdS電極を用いた電池に対して得られた優れたパワー転換効率(PCE)に基いて達成され,Agナノ粒子またはAgナノロッドの類似の電池との比較で界面電荷移動速度論を蛍光クエンチング及び寿命研究により明らかにした。Agナノ構造はTiO₂/CdSフォトアノードの光集光能を,a)プラズモン及び散乱効果を介して改善し,それは近接場及び遠方場増強両法を誘起して,高い光電流密度に変換する。b)TiO₂からAgへの光励起電子移動がFermi準位への平衡化によりチャージング効果が促進される。Agナノ構造の光吸収増大へのスペクタクルな能力に起因して,PCEの4.27%の大きな増大,並びに55%の最大外部量子効率(440nmで)を,Ag/TiO₂/CdSに基く電池に対して達成し,それぞれTiO₂/CdSベースの電池との比較で42及び66%増大する。さらに,液体S^2-電解質はヒュームドシリカを含むS^2-ゲルにより置き換えられ,二つのレドックス電位,電気伝導率及びp型伝導率を推論した。ゲルベースの電池は液体対応物との比較で太陽電池性能の低下を示すが,Ag/TiO₂/CdS電極はTiO₂/CdS電極を凌ぎ続けている。本研究から,Agナノ構造が電磁スペクトル,並びに光パワー転換効率におけるQD太陽電池の重要なチャンクを効率的に捕獲することが示された。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： 酸化チタン ,  硫化カドミウム ,  複合体 ,  *太陽電池 ,  銀 ,  *プラズモン ,  ナノ構造 ,  ゲル ,  *高分子電解質 ,  バンドギャップ ,  量子ドット ,  電極 ,  電荷移動 ,  Fermi準位 ,  光吸収 ,  シリカヒューム ,  電気伝導率 ,  酸化還元電位
準シソーラス用語： ゲル電解質 ,  ヒュームドシリカ ,  レドックス電位 ,  二酸化チタン

分類 (2件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  電気化学一般  (CB07010N)

タイトルに関連する用語 (7件)： TiO2 ,  CdS ,  太陽電池 ,  Ag ,  プラズモン ,  ナノ構造 ,  ゲル電解質