2009 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブをコアとした有機薄膜太陽電池の研究
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20560297
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
曽我 哲夫 Nagoya Institute of Technology, 工学研究科, 教授 (20197007)
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| Keywords | 有機太陽電池 / カーボンナノチューブ |
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| Research Abstract |
有機太陽電池はシリコン系太陽電池に代わる低コスト太陽電池として期待されているが、無秩序な電流パスのために変換効率が低下するという問題がある。本年度は変換効率向上に向けて、高分子有機太陽電池と色素増感太陽電池へのカーボンナノチューブ添加を行い、プラスチック基板上に向けて透明導電膜上カーボンナノチューブ合成の低温化を検討した。
P3HT、PCBMをドナー、アクセプタとするバルクヘテロ接合型高分子有機太陽電池の活性層に単層カーボンナノチューブを添加したところ、エネルギー変換効率は低下した。しかし、PEDOT:PSS層のみに添加したところ、エネルギー変換効率の向上が確認された。これは、カーボンナノチューブ添加による有機薄膜の抵抗率減少によって説明できた。
二酸化チタンを用いた色素増感太陽電池に単層カーボンナノチューブを添加したところ、開放電圧はほぼ一定であるが、添加量と共に短絡電流は向上して、曲線因子(FF)は低下した。従って、添加量を最適化することにより、エネルギー変換効率が向上することを確認した。
低温でカーボンナノチューブを合成するために、原料や基板配置等の検討を行なった。高温に加熱した電気炉の下流側で電気炉外に透明導電膜コートガラス基板を設置し、上流からエタノールと金属触媒を供給することにより低温でカーボンナノチューブを合成できることを示した。
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