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単分子色素増感層へのサイト選択的分子結線による高効率光電荷分離素子の構築

研究課題

研究課題/領域番号 09232239
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関大阪大学

研究代表者

柳田 祥三  大阪大学, 工学部, 教授 (10029126)

研究分担者 北村 隆之  大阪大学, 工学部, 助手 (40294037)
村越 敬  大阪大学, 工学部, 助手 (40241301)
和田 雄二  大阪大学, 工学部, 助教授 (40182985)
研究期間 (年度) 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード太陽電池 / 酸化チタン / 色素増感 / 電解重合 / 多孔質電極 / ピロール / 電子移動 / 光エネルギー変換
研究概要

(1)ホール移動層に用いる導電性ポリマーには、モノマーとして電解重合可能なピロール、アニリン、チオフェン、パラフェニレンビニレンなどの誘導体を用い、色素担持した酸化物半導体表面に電気化学的にホール移動層を構築することを試みた。各モノマーについて最適な重合電位、光強度、電解質、電解質溶液などを制御し、ド-ピング密度や重合度、重合量などについて検討し、最適なホール電位を与えるものを選定した。(2)これらの電極については反射IR測定により、色素分子、ポリマーの結合様式、構造、分子間の相互作用など明らかにした。この手法により調製したホール移動層表面に対極を形成し、固体分子太陽電池を作製した。(3)作製した固体太陽電池に電位制御下可視光を照射し、光電流測定を行った。また色素の発光強度の電位依存性から、電子注入特性、ポリマーと色素の分子間相互作用について検討した。(4)上記で得られた知見を活かし、新規色素分子の設計を行った。具体的には配位子上に導電性ポリマーと共役し、しかも重合開始点となる置換基を導入し、より効率の高いホール移動層/増感色素間の電子移動系を構築した。このような色素錯体を用いた固体素子を作製し、上記の系との比較により、より光高率な固体単分子層色素増感型太陽電池の設計指針を明確化した。

報告書

(1件)
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] Kei Murakoshi et al.: "Solid State Dye-Sensitized TiO_2 Solar Cell with Polypyrrole as Hole Trasport Layer" Chem.Lett.471-472 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kei Murakoshi et al.: "Fabrication of Solid State Dye-sensitized TiO2 Solar Cells Combined with Polypyrrole" Solar Energy Mater.Solar Cells. in press (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kei Murakoshi et al.: "Interfacial Electron Transfer Dynamics of Photosensitized Zinc Oxide Nanoclusters" Nanostructured Materials : Clusters,Composites,and Thin Films. 221-238 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柳田 祥三: "酸化チタン微結晶と有機色素を組み合わせて作る透明太陽電池" レーザークロス. 14. 1-2 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 柳田 祥三 他: "新しい光発電デバイス-色素増感型太陽電池の特徴と将来性-" 生産と技術. 50. 31-36 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 村越 敬: "実用化を意識した色素増感型太陽電池の開発" 機能材料. in press. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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