2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Dye-Sensitized Solar Cells Based on Type-I/Type-II Hybrid Dye Sensitizers
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15H03859
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大山 陽介 広島大学, 工学研究科, 教授 (60403581)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 機能性色素 / 光電変換 / 太陽電池 / 光物性 / 色素増感 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、酸化チタン(TiO2)電極のブレンステッド酸点とルイス酸点の両方を被覆することができるType-I/Type-II型光増感色素を創製し、広範囲の太陽光を捕集する高効率なType-I/Type-IIハイブリッド型色素増感太陽電池(DSSC)の開発を目的とする。本年度は、高い電子注入特性を有するType-I型ピリジル系D-π-A色素骨格と広範囲かつ高い太陽光捕集特性を有するType-II型カテコール系D-π-Cat色素骨格を融合させたType-I/Type-IIハイブリッド型D-π-A光増感色素OF-Py-Catを分子設計・合成した。さらに、比較のためにType-I型ビピリジル系D-π-A色素OF-Py-PyとType-II型ジカテコール系D-π-Cat色素OF-Cat-Catも合成した。OF-Py-Cat、OF-Py-PyおよびOF-Cat-Catの光物性および電気化学的特性を評価するために、可視吸収・蛍光スペクトル測定およびサイクリックボルタンメトリー測定を行った。さらに、色素－TiO2電極間の相互作用を調べるために、色素吸着させたTiO2薄膜のFT-IR測定を行った。これら色素を用いたDSSCsを作製し、IPCE測定、電流－電圧測定および電気化学的インピーダンス測定から光電変換特性を評価した。結果として、OF-Py-Catを用いたDSSCは、Type-I DSSCとType-II DSSC特性を示したが、その光電変換特性はOF-Cat-Catと同程度であり、OF-Py-Pyの場合に比べて低い特性に留まっていることがわかった。しかしながら、TiO2電極を浸漬させる色素溶液濃度を調整して色素吸着量を制御することで、また、表面改質TiO2電極の開発を達成することで、Type-I/Type-IIハイブリッド型DSSCの光電変換特性を改善できるものと期待できる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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