2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23658076
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
日比 慎 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (30432347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 晃規 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教 (10537765)
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| Keywords | 色素増感太陽電池 / 微生物酵素 / 有機ルテニウム錯体 / 微生物スクリーニング / 酵素触媒 |
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| Research Abstract |
色素増感太陽電池（DSC： dye sensitized solar cell）は、高効率さと低製造コストを併せ持つ次世代の太陽電池である。現在DSCの光‐電気変換効率は最大で約11％であり、約20％の効率を持つシリコン系の太陽電池と比較すると低いため、今後の大幅な改善が必要となっている。DSCにおいて高い電力変換効率を得るための重要な要素の1つは色素であり、近年効率を向上させる様々なタイプの新たな色素が開発されている。DSCに最も良く使われている基本的な色素はルテニウム有機金属錯体系色素である。近年の研究ではこの
色素をベースに改良を加えた構造類縁体が効率の向上に良好な結果を示している。本研究では微生物酵素の持つ多彩な触媒作用により、ルテニウム色素RuL2(NCS)2の分子構造の一部を修飾・置換することでその機能性の向上を目指す。
前年度までに微生物スクリーニングにより、N3色素資化性菌としてバクテリア97株・糸状菌12株、そしてBlack Dye色素資化性菌としてバクテリア104株・糸状菌18株が得られたている。各ルテニウム色素資化性菌を生体触媒としてルテニウム色素変換反応に用いた。変換反応前後の反応液の紫外可視吸収スペクトルの変化を観測したところ、スペクトル強度が減少した反応液はあったものの、スペクトルパターンの大きく変化した反応液の反応液は確認できなかった。また変換反応後の反応液に含まれるルテニウム色素を用いた色素増感太陽電池を作製して光‐電気変換効率の評価を実施したところ、変換効率の向上したものは見られなかった。以上の結果より、本研究においてルテニウム色素を資化する微生物を多数取得することはできたが、その代謝経路上において色素増感太陽電池に有効な構造変化を伴う中間体を見出すことはできなかった。これらの微生物がどのような代謝経路によりルテニウム色素を分解・資化しているかに興味が持たれるところである。
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