2022 Fiscal Year Annual Research Report
従来未利用な赤外光で発電する透明太陽電池の高性能化
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20K05647
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
船曳 一正 岐阜大学, 工学部, 教授 (50273123)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 近赤外光吸収有機色素 / 有機太陽電池 / 有機／無機ハイブリッド材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インドレニン部位の窒素原子上にアルキル鎖長の異なる各種カルボキシアルキル基を持つ新規近赤外光吸収ドナー・アクセプター色素の合成、色素／酸化チタン複合薄膜電極の作成、および、この複合薄膜電極を用いた色素増感型太陽電池の作成とその性能評価を実施した。その結果、いくつかのメチレン鎖を有するカルボキシアルキル基のドナー部位への導入は、太陽電池セル中、色素脱離の抑制と酸化チタン上での会合体抑制に効果的であり、窒素原子上にメチル基を有するドナー・アクセプター色素に比べて、その光電変換効率は大きく向上した。しかしながら、対称型へプタメチンシアニン色素に比べて、その変換効率は低下した。光電変換効率を高めるためには、インドレニンをドナー部位に持つドナーアクセプター色素の構造最適化がさらに必要と思われる。
また、インドレニン部位にベンゼン環をさらに縮合させたドナー・アクセプター色素も合成した。この色素を用いたDSSCにおいては、赤外光のさらに長波長領域を光電変換させることに成功した。これらの最大吸収波長の異なるカルボキシアルキル基を持つ新規な近赤外光吸収ドナー・アクセプター色素を２種類混合吸着させた色素／酸化チタン複合薄膜を用いた色素増感型太陽電池では、単独の色素増感型太陽電池と同等、もしくは、それ以下の性能しか得られなかった。これは、酸化チタンへの色素吸着条件の最適化を実施する時間が不十分なため、高い光電変換効率を引き出すまでに至らなかったと考えられる。今後、分子の構造最適化だけでなく、酸化チタンへの色素吸着条件の最適化にも時間を十分、時間を要するように計画する予定である。
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