2003 Fiscal Year Annual Research Report
新規光/電子機能媒体としてのナノヘテロ構造高分子擬固体の研究と光電変換への応用
| Project/Area Number |
15033208
|
|---|
| Research Institution | Ibaraki University |
|---|
Principal Investigator |
金子 正夫 茨城大学, 理学部, 教授 (90109794)
|
|---|
| Keywords | 多糖類固体 / 電荷移動媒体 / 光電子移動反応 / アガロース / カラゲニン / 動的機構 / 静的機構 / 色素増感太陽電池 |
|---|
| Research Abstract |
光/電子機能を持つ新しい固体媒体として,3次元的に架橋したナノヘテロ構造を持ち,水を多量に含む多糖類固体を提案し,その媒体中での光化学反応と分子拡散,電荷伝播を研究した.また,この固体を色素増感太陽電池へ応用した.
この含水多糖類固体中に共存させた分子の電子移動反応や拡散を電気化学的に明らかにした.サイクリックボルタモグラム(CV),ダイオードアレー分光光度計を用いたポテンシャルステップクロノアンペロスペクトロメトリー,交流インピーダンススペクトロメトリーにより,小さい分子やイオンの拡散係数やこれによる電荷伝播は,水を多量に含んだアガローやカラゲニンの固体中でも水溶液中と同じように起こることを明らかにした.
この多糖類固体中でRu(bpy)_32+光励起状態からメチルビオロゲンへの電子移動機構を解析した.アガロース固体中では,水溶液中と同じで,拡散・衝突による動的機構で進行し,速度定数も水溶液中と同じであった.しかしスルホン酸アニオン性基を持つカラゲニン個体中では動的機構に加えて,成分が動かずに反応する静的機構が含まれることが明らかとなった.
この多糖類固体を,色素増感太陽電池の溶液部を固体化するのに利用した.水を含んだカラゲニン固体中の水を,I_3^-/I^-を含む有機媒体で置換して光電池特性を調べたところ,有機媒体と同様な特性を示した.
|
-
[Publications] M.Kaneko et al.: "Photoinduced Charge Separation in Aqueous Phase Using Nanoporous TiO_2 Film and Quasi-Solid Made of Natural Products"Macromol.Chem.Rapid Commun.. 24. 444-446 (2003)
-
[Publications] K.Suzuki et al.: "New Qausi-Solid Materials as a Medium for Photochemical Reactions"J.Phys.Chem.A. 107. 5523-5527 (2003)
-
[Publications] M.Kaneko et al.: "Dye-Sensitized Solar Cell with Polysaccharide Solid Electrolyte"Chem.Lett.. 32. 872-873 (2003)
-
[Publications] T.Hoshi et al.: "Water Phase Sensitization of Nanoporous TiO_2 Film"J.Appl.Electrochem.. 33. 1239-1240 (2003)
-
[Publications] T.Shoji et al.: "Quasi-Solid Medium for Photoinduced Charge Separation"J.Photochem.Photobiol.. 161. 119-124 (2002)
-
[Publications] 金子正夫: "色素増感太陽電池及び太陽電池の最前線と将来展望,第8章第2節,高分子含水擬固体の電解質媒体としての特性と応用"情報機構. 199 (2003)
-
[Publications] 金子正夫: "色素増感型太陽電池の開発技術,第3編,第9章,水系における半導体増感と高分子含水擬固体の応用"技術教育出版社. 228 (2003)
