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分子設計に基づく新規な太陽電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 05558064
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 エネルギー学一般・原子力学
研究機関大阪大学

研究代表者

柳田 祥三  大阪大学, 工学部物質・生命工学専攻, 教授 (10029126)

研究分担者 村澤 貞夫  石原産業(株), 中央研究所, 部長
村越 敬  大阪大学, 工学部物質・生命工学専攻, 助手 (40241301)
和田 雄二  大阪大学, 工学部物質・生命工学専攻, 助教授 (40182985)
村沢 貞夫  石原産業(株), 中央研究所, 部長
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1994年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1993年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード湿式太陽電池 / 光増感 / 表面修飾 / ルテニウム錯体 / 酸化チタン / 半導体超微結晶 / 固体電解質 / 単分子層形成 / 色素増感 / 電子移動 / 多孔質薄膜 / ポリピロール / CdTe / ルテテニム錯体 / 固定電解質 / 太陽電池 / 薄膜化技術 / 光電変換 / 超微粒子
研究概要

(1)酸化チタン超微粒子薄膜電極について高機能化のための改善を行った。高効率なバルク内電子移動を行わせるために高伝導性酸化チタン超微粒子薄膜電極の作製法を確立した。
(2)酸化チタン超微粒子薄膜電極表面上の光増感色素の効果的な固定方法について検討し、固定量を向上させただけではなく光電流密度、セル開放電位などの光電変換諸特性を改善する手法を見いだした。
(3)分子太陽電池の機能性色素として最適とされているカルボシキル基を有するルテニウム金属錯体について酸化チタン電極表面との分子レベルでの結合配列状態を赤外振動分光法などにより決定し、光電変換諸特性との相関を明らかとすると共に表面との電子的相互作用の詳細について検討を行った。さらにフォトルミネッセンス測定により色素の光励起状態における溶液中でのエネルギー準位と効率の相関、超微粒子薄膜電極表面との結合性について統一的な見解を得た。
(4)選定された分子システム太陽電池に最適と思われると他の機能色素を用い、透明ガラス電極、ホールリレーシステムからなる太陽電池の試作を行った。分子太陽電池としての光電変換諸特性ならびに耐光性についての特徴を明かにした。
(5)分子太陽電池のソリッドステート化の方策について検討した。これまでの湿式太陽電池では電子供与体を含む電解質溶液を用いた方式が検討されてきたが多孔質材料中の固体電解質によるホールリーレー機能化を試み、安定性と電流密度に及ぼす効果を明らかとした。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Kei Murakoshi et al.: "Importance of Binding States between Photosensitizing Molecules and TiO_2 Surface for Efficiency in Dye-sensitized Solar Cell" J.Electroanal.Chem.396. 27-34 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Wada et al.: "Nano-sized TiO_2 Surface modified with Perfluorinated Molecules: Preparation and Dispersibility" J.Chem.Res.(S). 320-321 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masamitsu Matsumoto et al.: "A Dye Sensitized TiO_2 Photoelectrochemical Cell Constructed with Polymer Solid Electrolyte" Solid State Ionics. (印刷中). (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kei Murakoshi ; Gentaro Kano ; Yuji Wada ; Shozo Yanagida ; Hiromitsu Miyazaki ; Masamitsu Matsumoto ; Sadao Murasawa: ""Importance of Binding States between Photosensitizing Molecules and TiO_2 Surface for Efficiency in Dye-sensitized Solar Cell"" J.Electroanal.Chem. 396. 27-34 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Wada ; Ken-ichi Tomita ; Kei Murakoshi ; Shozo Yanagida: ""Nano-sized TiO_2 Surface-modified with Perfluorinated Molecules : Preparation and Dispersibility"" J.Chem.Res.(in press). (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Matsumoto ; H.Miyazaki ; K.Kumashiro ; Y.Takaoka: ""A Dye Sensitized TiO_2 Photoelectrochemical Cell Constructed with Polymer Solid Electrolyte"" Solid State lonics. (in press). (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kei Murakoshi et al.: "Importance of Binding States between Photosensitizing Molecules and TiO_2 Surface for Efficiency in Dye-sensitized Solar Cell" J.Electroanal.Chem.396. 27-34 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shozo Yanagida et al.: "Semiconductor Photocatalysis:Size Control of Surface-Capped CdS Nanocrystallites and the Quantum Size Effect in Their Photocatalysis" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 752-758 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Shozo Yanagida et al.: "Semiconductor Photocatalysis:ZnS-Nanocrystallite-Catalyzed Photooxidation of Organic Compounds" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 1811-1823 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kei Murakoshi: "Importance of Binding States Between Photosensitizing Molecules and TiO_2 Surface for Efficiency in Dye-sensitized Solar Cell" J.Electroanal.Chem.(印刷中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shozo Yanagida: "Semiconductor Photocatalysis:Size Control of Surface-capped CdS Nanocrystallites and the Quantum Size Effect in Their Photocatalysis" Bull.Chem.Soc.Jpn.(印刷中). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yuji Wada: "TiO_2-catalyzed exhaustive photooxidation of organic compounds in perfluorotributylamine" New J.Chem.18. 589-596 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Shozo Yanagida: "Nano-structure II-VI semiconductors:preparation and excellenct Photocatalytic properties" Advanced Materials ′93,III/B:Composits,Gran Boundaries and Nanophase Materials Trans.Mat.Res.Soc.Jpn.16B. 1575-1580 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yuji Wada: "TiO_2-catalyzed exhaustive photooxidation of organic compounds in perfluorotributylamine" New J.Chem.(印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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