51探花

【発表のポイント】

• 光をアンテナで捉えダイオードで整流することで电力として取り出すことができ、従来の光の粒子性に基づく光起电力効果（太阳电池）とは异なる光の波动性に基づいた光电変换が可能となります。
• マイクロ波领域（数骋贬锄）では90%以上の変换効率が実现されており、高効率な电力変换技术であることが明らかになっていますが、可视光の波长域（数百罢贬锄～）では既存のダイオードでの整流が困难であり、高速（数百罢贬锄～）で作动するダイオードの実现が必要でした。
• これまでに报告されている高速応答ダイオードと比较し、约1,000倍の电力変换効率向上に寄与するダイオード性能を実証しました。さらに构造最适化によって约10,000倍まで光电変换効率の向上が可能であることがわかりました。

【概要】

光を直接电力に変换するデバイスの一つに"レクテナ"があります。これは、アンテナで捉えた光（电磁波）をダイオードで整流するデバイスです。このデバイスにおいて、これまでに电子レンジの波长域（マイクロ波领域（数骋贬锄））では90%以上の电力変换効率が得られていましたが、太阳光のような可视光波长域（数百罢贬锄～）では、このような高い周波数で作动する高速応答ダイオードがないため作动できませんでした。东北大学大学院工学研究科の松浦大辅（当时　修士学生）、清水信（助教）、汤上浩雄（教授）のグループは金属―絶縁体―金属トンネルダイオードにおいて、トンネル层と金属の间に自然酸化膜を意図的に成长させることでダイオードの高速応答性能が大幅に向上し、従来の10,000倍の光电変换効率向上が可能であることを明らかにしました。

本研究成果はSpringer Nature社の学術誌「Scientific Reports」に2019年12月23日付（英国時間）でオンライン公開されました。

図１　光レクテナを用いた电力変换イメージとその光电変换メカニズムの概要

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

东北大学大学院工学研究科　机械机能创成専攻
助教　清水　信
电话　022-795-6925
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（报道に関して）
东北大学大学院工学研究科　情报広报室
担当　沼泽　みどり
电话　022-795-5898
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