2015 Fiscal Year Research-status Report
自己組織化金属ナノクラスターを基盤とするメゾスコピック太陽電池の逐次界面制御
| Project/Area Number |
15K05664
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
萬関 一広 岐阜大学, 工学部, 助教 (30379135)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 色素増感太陽電池 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
固体型色素増感太陽電池（SS-DSSC）の高性能化に向けた技術創出は、有機太陽電池分野で重要なテーマである。光電極（半導体/光吸収材料複合膜）とホール輸送物質間における電荷分離および電荷輸送効率の向上を考慮した個々の材料創出と、多孔質電極のナノスケール空間を利用した材料の精密積層プロセスの開拓が求められている。本研究では、ナノスケールの金属クラスターを活用した材料界面の新規構築に着手し、発電メカニズムの解明と高性能化因子の探索を進めた。具体的には、有機半導体であるポリエチレンジオキシチオフェン（PEDOT)をIn-situで色素近傍に逐次的に積層する光電気化学重合法を利用するとともに、銀等のペースト材料の塗布で対極形成が可能なss-DSSCについて調べた。上記のss-DSSCにおけるPEDOT上への金属クラスターの添加効果やイオン液体の導入効果について、本年度の日本化学会年会等で報告した。
一方、多孔質電極内部における材料界面の最適条件（例えばホール輸送材料の充填状態）を明確化すべく、酸化チタン電極を独自に設計・開発した。本研究ではDSSCの光電極材料として、電荷輸送に適したバンドル状酸化チタン微粒子を合成した。水熱法を用いず、室温で異方性の結晶成長を制御し、粒子サイズが異なる試料を系統的に作り分けた。高分解能TEMを利用した酸化チタンの構造解析および低温製膜で作製したDSSCの性能評価について、本年度の日本化学会年会で報告した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
28年度に実施予定であった色素増感太陽電池の固体化について本年度に前倒しで実施し、導電性高分子の光電気化学重合プロセスを用いる技術基礎を確立することができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
・光吸収材料には、有機色素に加え、鉛ハライドぺロブスカイト材料等を用いて素子の性能評価を実施する。
・金属クラスターを用いる太陽電池の高性能化技術を確立する。また、電気化学インピーダンス測定、ラマン分光測定等を利用してその原理について考察する。
|
| Causes of Carryover |
次年度の実験のための消耗品（試薬）購入分に充てるため
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
電極材料の合成用試薬に使用する
|
