石橋教授晃 Akira ISHIBASHI Professor 北海道大学電子科学研究所 Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University Laboratory of Nanostructure Physics 物質科学研究部門・ナノ構造物性研究分野 Material and Molecular Sciences・Laboratory of Nanostructure Physics       LAST UPDATE : 2015/01/30 トップダウン系とボトムアップ系の接続・統合高効率太陽電池高清浄環境システム Connecting top-down and bottom-up systems High efficiency solar cells Development of high-cleanliness environments 「アトム・ビット・エネルギー／環境」空間における新デバイス・システムの研究・開発 Research and development of new devices and systems in “Atom-Bit-Energy/Environment” space ボトムアップとトップダウン両系の相互乗り入れを可能とする和集合の観点が重要ですが、両系は未だに専ら独立で、トップダウン、ボトムアップ両系の間に橋渡しすることは極めて重要にも係らず、未だ実現されていません。ナノテク・ナノサイエンス分野で得られる新しい効果や機能を既存の Si ベースの IT インフラ構造と接続し相乗効果を引出しつつ、ナノとマクロを結合することが重要となってきています。 Creating a unification platform for bottom-up and top-down systems is one of the most important issues for harvesting fruits of upcoming nano-technologies and nano-science as well as those of Si-LSI-based information technologies. By fabricating nano-structured systems, seamless conjunction of nano- and macro-systems can be made giving rise to, for example, a Si-based LSI system that enjoys new quantum physical functionalities provided by various bottom-up systems. 視点をアトム・ビット・エネルギー/環境（ABE2）空間において、既存の Si ベースの IT インフラ構造と接続しつつ、ナノテクノロジ－・ナノサイエンス分野で得られる新しい効果や機能を、量子十字デバイスや高効率太陽電池で実現するとともに、これを支える高清浄環境クリーンユニットシステムプラットフォーム(CUSP)の進化を目指しています。 New devices and systems in materials science (atoms), information technology (bits), energy, renewable energy, and environment engineering having been of increasing importance, we are investigating those new devices and systems in atom-bit-energy/environment (ABE2) space. We study quantum-cross devices in AB-plane, multi-striped orthogonal photon-photocarrier-propagation solar cell (MOP3SC) in BE-plane, and clean unit system platform (CUSP) in BE-plane. 3 MOP S-cell s 播 oton間伝 ctr ele子電 t le ル hoーホップャtor ギpuc ーga ロwNa ナrro cond semi 体半導 p 導体 -gap 半 Wide conductor Mediumッ-ga uctor ャmicoプnd semi 体ギ se 中間半導波 yA / Energ xis W1 Clean Unit System Platform (CUSP) 6 10 5 10 te l” TER IAL SA H Sa ospit na al tori um xis /IC es / MA ce pa ns ea Cl 4 10 For d > 0.3mm Voc Illuminated -1 Isc 3 10 2 0 -1 10 0 10 1 10 10 -7 -9 10 xis d (50 – 200nm) -2 0 -8 10 For d > 0.5mm 10 10 log d exp(-d/L) photons 端面照射 IZO PEN FILM A TO M ic Dev nic tom m oo nr ea Cl / dark W2 Al P3HT:PCBM PEDOT:PSS s. A tro Elec m woo an /le me Ho ub P Edge Injct’n Normal W3 d Guideotons光 ph導波平面 η (a.u.) ＆導 ity Radioactivus Conscio System v Bit New onmen Envir “W in BIT Quantum Cross Device ction子 e Diffra 格 uid aveg 路回W折 Particle count (1/cf) TA lls 10 W4 L D I (10-7A) “Ge dan Field ken” s vs. Re al Field 4D New So s lar ce -6 1 d on ） Ph（空光太陽 10 20 Time (min) 30 For CUSP, “Mass” ~ cost / performance ~ 0 Nambu Goldstone Boson → Brave new world, hopefully. -2 -0.1 0 0.1 0.2 Voltage (V) 0.3 0.4 -10 10 0 100 200 Thickness d (nm) Fig. 2 Edge Photo-injection Experiment. (Left) I-V chracteristtics of solar cell. Inset show Fig. 1 New devices and systems in atom-bit-energy/ the cell structure and lght injection configuration. (Right) Relative efficiency as a function o 2 environment (ABE ) space the semiconductor thickness. 建築設備と配管工事、日本工業出版、709(53) : 66-73 (2015)、クリーンテクノロジー、日本工業出版、18(5) : 63-67 (2008) J. Appl. Phys. 115 : 17B901-1-17B901-3 (2014), Appl. Phys. Lett. 102 : 183109-1-183109-4 (2013), Dhaka Unv. J. Sci. 61(2) : 157-160 (2013) [email protected] http://qed4.es.hokudai.ac.jp/index.html