2012 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ切削金型を用いた微小転写加工の高機能色素増感太陽電池開発への応用
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22560102
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
山本 武幸 茨城大学, 工学部, 技術職員 (40396594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
周 立波 茨城大学, 工学部, 教授 (90235705)
清水 淳 茨城大学, 工学部, 教授 (40292479)
小貫 哲平 茨城大学, 工学部, 准教授 (70400447)
尾嶌 裕隆 茨城大学, 工学部, 講師 (90375361)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 表面微細構造 / 切削 / 振動 / 透明電極 / 転写 / 色素増感太陽電池 |
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| Research Abstract |
本研究では，安価かつ比較的低光量においても発電可能なエコ発電素子として注目されている色素増感太陽電池に利用される導電性透明樹脂電極の太陽光入射面および酸化チタン膜の吸着面に対し，転写加工によるミクロンおよびサブミクロン規模の表面凹凸構造を創成し，太陽光の散乱向上および酸化チタン膜の吸着力と吸着量を増大させることにより，太陽光発電効率の格段の向上を実現する．そのために，導電性透明樹脂電極の転写加工用モールドを微小振動切削と陽極酸化の組合せによって製造し，それを用いた転写加工により，導電性樹脂の両面にミクロンおよびサブミクロン規模の表面凹凸構造を創成する．平成２４年度は，まず，太陽電池発電評価装置を製作した．次いで，前年度に製造した両面にミクロンおよびサブミクロン表面凹凸構造を有する導電性透明電極（約２０μｍの規模の逆三角錐状の凹構造とその周囲に数μｍの規模の凸構造を有する表面凹凸構造が約４０μｍ周期で転写され，さらにそこに５００ｎｍ未満の規模のオレンジピール構造が重畳したもの）を用い，色素増感太陽電池を製作し，発電性能（電流・電圧特性や効率）を評価した．その結果，表面テクスチャを転写した透明電極を利用した色素増感太陽電池において，表面テクスチャを施していないものを利用した場合に比べ，１０％強の発電率の向上が見られた．また，光散乱のシミュレーションから，今後さらに微小な表面テクスチャを導入することにより，さらなる発電効率向上が望めることも確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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