Improvement of energy conversion efficiency of dye-sensitized solar cells using dielectric barrier discharge in air

• Project/Area Number: 23656449
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Material processing/treatments
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: ONO Ryo 東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (90323443)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2013: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2011: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 色素増感太陽電池 / チタニア電極 / バリア放電処理 / 紫外線処理 / 活性種 / 低温焼成 / プラスチック基板 / 変換効率 / ガラス基板 / オゾン / ラジカル

Research Abstract

Dielectric barrier discharge treatment and ultraviolet treatment were applied on titania photoelectrode of dye-sensitized solar cells (DSSCs). The treatments increased energy conversion efficiency of DSSCs by 35%. The treatments were also applied on titania paste on plastic substrate of DSSCs with 150 C sintering. Although the paste originally needs sintering at higher than 450 C, the resulting DSSCs shows as much as 80% energy conversion efficiency of that of glass substrate DSSCs fabricated using 450-C sintering.

Research Products

• [Journal Article] 酸化系活性種による色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発 (2014)
  • Author(s): 全 俊豪, 小野 亮, 小田 哲治
  • Journal Title: 静電気学会論文誌 Volume: Vol.38, No.1 Pages: 16-21
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Low-temperature sintered dye-sensitized solar cell using surface treatment of TiO2 photoelectrode with ultraviolet light (2013)
  • Author(s): Shungo Zen, Daiki Saito, Ryo Ono, and Tetsuji Oda
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: Vol.42, No.6 Issue: 6 Pages: 624-626
  • DOI: 10.1246/cl.130147
  • NAID: 10031176029
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of low-temperature sintering technique for dye-sensitized solar cells combined with dielectric barrier discharge treatment (2012)
  • Author(s): Shungo Zen, Yoshiyuki Teramoto, Ryo Ono, and Tetsuji Oda
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: Vol.51, No.5 Issue: 5R Pages: 56201-56201
  • DOI: 10.1143/jjap.51.056201
  • Peer Reviewed
• [Presentation] プラスチック基板型色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発 (2014)
  • Author(s): 全 俊豪, 石橋 祐太, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 2014年静電気学会春期講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2014-03-05
• [Presentation] プラスチック基板型色素増感太陽電池の低温焼成法の開発 (2014)
  • Author(s): 全 俊豪, 石橋 裕太, 小野 亮
  • Organizer: 日本化学会第94回春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] Dielectric barrier discharge and ultraviolet surface treatments for low-temperature sintered dye-sensitized solar cells (2013)
  • Author(s): Shungo Zen, Daiki Saito, Ryo Ono, and Tetsuji Oda
  • Organizer: 31th International Conference on Phenomena in Ionized Gases
  • Place of Presentation: Granada, Spain
• [Presentation] 酸化系活性種による色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発 (2013)
  • Author(s): 全 俊豪, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 第37回静電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 千葉大学
• [Presentation] 大気圧プラズマ及び紫外線を用いた色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発 (2013)
  • Author(s): 全 俊豪, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学
• [Presentation] 大気圧プラズマ及び紫外線を用いた色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発 (2013)
  • Author(s): 全 俊豪, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
• [Presentation] Surface treatment of dye-sensitized solar cell using dielectric barrier discharge (2012)
  • Author(s): Ryo Ono, Shungo Zen, Yoshiyuki Teramoto, Keisuke Hanawa, Soichi Kobayashi, and Tetsuji Oda
  • Organizer: 65th Annual Gaseous Electronics Conference
  • Place of Presentation: Austin, USA
• [Presentation] Dielectric barrier discharge surface modification and ultraviolet treatment technique for dye-sensitized solar cells (2012)
  • Author(s): Shungo Zen, Ryo Ono, and Tetsuji Oda
  • Organizer: 11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology and 25th Symposium on Plasma Science for Materials
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
• [Presentation] Surface treatment of dye-sensitized solar cell using dielectric barrier discharge (2012)
  • Author(s): Ryo Ono, Shungo Zen, Yoshiyuki Teramoto, Keisuke Hanawa, Soichi Kobayashi, and Tetsuji Oda
  • Organizer: 2012 Joint Electrostatics Conference, Cambridge, Ontario, Canada
  • Place of Presentation: Cambridge, Canada
• [Presentation] Dielectric barrier discharge surface modification and ultraviolet treatment technique for dye-sensitized solar cells (2012)
  • Author(s): Shungo Zen, Ryo Ono, and Tetsuji Oda
  • Organizer: 11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology and 25th Symposium on Plasma Science for Materials
  • Place of Presentation: Kyoto University, Kyoto, Japan
• [Presentation] Surface treatment of dye-sensitized solar cell using dielectric barrier discharge (2012)
  • Author(s): Ryo Ono, Shungo Zen, Yoshiyuki Teramoto, Keisuke Hanawa, Soichi Kobayashi, and Tetsuji Oda
  • Organizer: 2012 Joint Electrostatics Conference
  • Place of Presentation: Cambridge, Canada
• [Presentation] 大気圧プラズマを用いた色素増感の低温焼成技術の開発および原因解明 (2012)
  • Author(s): 全 俊豪, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 平成24 年度日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー学会・Korean Solar Energy Society合同研究発表会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場
• [Presentation] 紫外線を用いた色素増感太陽電池のプラズマ低温焼成技術の原因解明及び改良 (2012)
  • Author(s): 全 俊豪, 寺本 慶之, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 2012年静電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 八戸工業大学
• [Presentation] 色素増感太陽電池の大気圧バリア放電処理におけるガス組成とメッシュ電極の影響 (2012)
  • Author(s): 花輪 啓輔, 全 俊豪, 寺本 慶之, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 2012年静電気学会春期講演会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都）
• [Presentation] プラズマ処理を併用したDSSC の低温焼成技術の開発 (2012)
  • Author(s): 全 俊豪, 寺本 慶之, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 2012年静電気学会春期講演会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都）
• [Presentation] 色素増感太陽電池の大気圧バリア放電処理におけるガス組成の影響 (2011)
  • Author(s): 花輪 啓輔, 全 俊豪, 寺本 慶之, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 2011年静電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 東京理科大学（東京都）
• [Presentation] 空気中のバリア放電による色素増感太陽電池の性能向上 (2011)
  • Author(s): 全 俊豪, 寺本 慶之, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 電気学会プラズマ研究会
  • Place of Presentation: 大阪工業大学（大阪府）
• [Presentation] 紫外線照射を用いた色素増感太陽電池の低温焼成技術の開発
  • Author(s): 全 俊豪, 齊藤 大揮, 小野 亮, 小田 哲治
  • Organizer: 2013年静電気学会春期講演会
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Remarks] なし