Study on the development of fabrication kit of organic thin film solar cells

• Project/Area Number: 22500854
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Science education
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: TEZUKA Yoshihiko 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (80236976)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2010: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 工学教育 / 環境教育 / 太陽電池 / 導電性高分子 / フラーレン / 科学教育

Research Abstract

Low-cost organic thin film solar cells were fabricated using unsubstituted polythiophene as an active layer. Bilayer devices prepared by electrodeposition of polythiophene on a transparent electrode followed by spin-coating of fullerene derivatives showed a maximum power conversion efficiency of 1.5% under simulated solar light irradiation. Project-based learning was conducted in a college class using the fabrication of this type of solar cell as a project. The use of liquid Ga-In alloy as a cathode material enabled the fabrication of solar cells with power conversion efficiencies of 0.2 to 0.4% in conventional classrooms.

Research Products

• [Journal Article] Partially interpenetrating heterojunction on bilayer photovoltaic devices of electrodepositedpolythiophene/Methanofullerene (2012)
  • Author(s): Yoshihiko Tezuka , Tatsuya Yamamoto, Yousuke Kamikado, Hitoshi tanaka
  • Journal Title: Solar Energy Materials & Solar Cells Volume: vol. 105 Pages: 167-173
  • DOI: 10.1016/j.solmat.2012.05.022
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェン/メタノフラーレン二層型有機薄膜太陽電池における開放端電圧の向上 (2013)
  • Author(s): 手塚美彦,他
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館(京都府)
  • Year and Date: 2013-05-29
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェン/フラーレン界面における相互侵入構造の形成と 光起電特性の向上 (2012)
  • Author(s): 手塚美彦,他
  • Organizer: 第61回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学(愛知県)
  • Year and Date: 2012-09-20
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェンを活性層に用いた積層型有機薄膜太陽電池の層構造の解析 (2012)
  • Author(s): 手塚美彦,他
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2012-05-29
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェンフィルムの表面形態と光起電特性との関係 (2011)
  • Author(s): 手塚美彦,他
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山市)
  • Year and Date: 2011-09-29
• [Presentation] Preparation methods of polythiophene films on PEDOT:PSScoated ITO electrode (2011)
  • Author(s): Yoshihiko Tezuka et al
  • Organizer: 75th Prague Meeting on Macromolecules
  • Place of Presentation: Institute of Macromolecular Chemistry (チェコ共和国プラハ)
  • Year and Date: 2011-07-12
• [Presentation] Preparation methods of polythiophene films on PEDOT : PSS-coated ITO electrode, 75th Prague Meeting on Macromolecules (2011)
  • Author(s): 手塚美彦
  • Organizer: 75th Prague Meeting on Macromolecules
  • Place of Presentation: プラハ(チェコ共和国)
  • Year and Date: 2011-07-12
• [Presentation] 電解重合ポリメチルチオフェン/PCBM を用いた有機薄膜太陽電池の変換効率の向上 (2011)
  • Author(s): 手塚美彦,他
  • Organizer: 第60回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪市)
  • Year and Date: 2011-05-25
• [Presentation] 電解重合ポリメチルチオフェン/PCBMを用いた有機薄膜太陽電池の変換効率の向上 (2011)
  • Author(s): 手塚美彦
  • Organizer: 第60回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場(大阪市)
  • Year and Date: 2011-05-25
• [Presentation] Photovoltaic properties of composite films of electrodeposited polythiophene and fullerene (2010)
  • Author(s): Yoshihiko Tezuka et al
  • Organizer: 環太平洋国際化学会議 (PACIFICHEM 2010)
  • Place of Presentation: コンベンションセンター(ハワイ州ホノルル)
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] Photovoltaic properties of composite films of electrodeposited polythiophene and fullerene (2010)
  • Author(s): 手塚美彦
  • Organizer: 環太平洋国際化学会議(PACIFICHEM 2010)
  • Place of Presentation: ホノルル市(ハワイ州)
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] 有機薄膜太陽電池の低コスト化を目的とした電解重合ポリチオフェン類の利用 (2010)
  • Author(s): 手塚美彦,他
  • Organizer: 第59回高分子討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 有機薄膜太陽電池の低コスト化を目的とした電解重合ポリチオフェン類の利用 (2010)
  • Author(s): 手塚美彦
  • Organizer: 第59回高分子討論会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェンを活性層に用いた積層型有機薄膜太陽電池の層構造の解析
  • Author(s): 山本達也，他
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェン／フラーレン界面における相互侵入構造の形成と 光起電特性の向上
  • Author(s): 山本達也，他
  • Organizer: 第61回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学（愛知県）
• [Presentation] 電解重合ポリチオフェン/メタノフラーレン二層型有機薄膜太陽電池における開放端電圧の向上
  • Author(s): 山本達也，他
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 京都国際会館（京都府）