2004 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
14050023
|
|---|
| Research Institution | Kanagawa Academy of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
藤嶋 昭 財政法人神奈川科学技術アカデミー, 理事長兼光科学重点研究室長 (30078307)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早瀬 修二 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (80336099)
村上 武利 財政法人神奈川科学技術アカデミー, 光科学重点研究室, 研究員 (40392930)
|
|---|
| Keywords | 色素増感太陽電池 / セルフクリーニング / 光触媒 / ゲルイオン導電体 / ナノボア / セラミックフィルター / 環境汚染 / 水処理システム |
|---|
| Research Abstract |
1.完全固体型色素増感電池の研究
太陽エネルギーの高い変換効率とそのための組織の最適化を行うと共に、電子移動反応過程を解明する。
(1)P型半導体の色素増感酸化チタンへの分散化固定技術の研究開発
P型半導体であるヨウ化銅を用い、酸化チタンの多孔質膜を充填し完全固体型色素増感太陽電池を作製した。シリンジポンプ、自動ステージを用いた自動塗布装置を組立て、ヨウ化銅充填プロセスの自動化を行い、その再現性が確保された。ヨウ化銅塗布量の最適化により、完全個体型色素増感太陽電池の光電変換効率として3.8%(最高値)を得た。
(2)低反射・セルフクリーニング機能をもったガラスコーティングの開発
太陽電池の野外での長時間使用時に電池表面のガラスへの汚れ付着による光線透過率低下を防ぐため、ガラス表面へ化学的コーティング法を用いAl_2O_3・TiO_2微粒子をコーティングすることにより、光触媒機能(セルフクリーニング)を持ち、かつ低反射で光線透過率の高いコーティング法を研究開発し、99%以上の光線透過率とセルフクリーニング機能を確認した。
(3)酸化チタンと凝固体電解質のナノ界面制御
新しいゲルイオン導電体を用いて、太陽光エネルギー変換効率が世界最高レベルの7%の凝固体色素増感太陽電池を作製した。さらに、室温で長時間低粘度液体の状態を維持できるため、電解質がチタニアナノポアにも容易に注入できる色素増感太陽電池に初めて潜在性を付与した新ゲルイオン導電体を開発した。色素増感太陽電池の凝固体化は80℃に加熱することにより瞬時に固体化する。
2.光触媒反応による水処理への応用
光触媒を担持したセラミックフィルターを用いた水処理システムを製作し、環境汚染物質の代替としてチオニンを用いたモデル系に対して実際の光触媒特性を検討し、当セラミックフィルターを用いた水処理システムにより、チオニン成分を分解し水を浄化できることが解った。
|
