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高イオン導電性ゲル電解質で構成された色素増感太陽電池の高効率・長寿命化

研究課題

研究課題/領域番号 18560322
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関明石工業高等専門学校 (2008)
奈良工業高等専門学校 (2006-2007)

研究代表者

京兼 純  明石工業高等専門学校, 校長 (50043469)

研究分担者 堤 保雄  明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (50188596)
片倉 勝己  奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80169466)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,850千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 450千円)
2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード色素増感太陽電池 / イオン性液体 / フッ素系ゲル電解質 / ポリエチレングリコールゲル電解質 / 逆電子移動 / ピリジン / ミクロ相分離構造 / ゲル電解質 / フッ素系オリゴマー / 逆電子移動反応 / 色素増感 / 太陽電池 / デンドリマー / ナノワイヤー
研究概要

色素増感太陽電池(DSC素子)は一般に液体電解質を利用して発電しているが、本研究では液体電解質の持つ欠点を克服し、高い電気伝導が期待できるゲル電解質に着目し、変換効率の向上と長寿命化を目指して実施した。ゲル化にあたっては、フッ素系オリゴマーとポリエチレングリコールを基盤とした2種類の材料を使用した。特にフッ素系ゲル電解質を用いたDSC素子の諸特性は、開放電圧Voc=0.6 [V] , 短絡電流Jsc=5.8 [mA/cm^2], Fill Factor:FF=0.56, 変換効率η=4.4 [%] となり、変換効率に関しては2006年度の研究開始時におけるDSC素子に比べ、1.6倍強程度まで向上し当初の目標(変換効率η=5 [%])に近づけることが出来た。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Electrical Properties of Dye-Sensitized Solar Cells Using High Conducting Gel Electrolytes2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kyokane, T. Kubota, N. Fujita, K. Hirata
    • 雑誌名

      8^<th> International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME 2008), December 16, Kobe PI-43

      ページ: 196-197

    • NAID

      110006418767

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The Electrochemical Precipitation of Size Controlled Mn(OH)_2 and Their Application to Li Ion Batteries2008

    • 著者名/発表者名
      K. Wada, Y. Kajiki, K. Katakura, T. Fukutsuka, Y Uchimoto and Z. Ogumi
    • 雑誌名

      214^<th> ECS Meeting

      ページ: 184-184

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of the Electrochemically-Formed Spinel Lithium Manganese Oxides2008

    • 著者名/発表者名
      K. Katakura, K. Wada, Y. Kajiki, A. Yamamoto and Z. Ogumi
    • 雑誌名

      International Meeting on Lithium Battery, June 24, Tianjin, CHINA

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Electrical Properties of Dye-Sensitized Solar Cells Using High Conducting Gel Electrolytes.2008

    • 著者名/発表者名
      J. Kyokane, T. Kubota, N. Fujita, K. Hirata
    • 雑誌名

      8^<th> International Conference on Nano-Molecular Electronics PI-43

      ページ: 196-197

    • NAID

      110006418767

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] The Electrochemical Precipitation of Size Controlled Mn(OH)_2 and Their Application to Li Ion Batteries.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Wada, K. Katakura, Y. Uchimoto, Z. Ogumi
    • 雑誌名

      214^<th> ECS Meeting

      ページ: 184-184

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性2007

    • 著者名/発表者名
      京兼純,久保田拓也,平田憲司,沢田英夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告・有機エレクトロニクス研究会 第107巻

      ページ: 1-6

    • NAID

      110006418767

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性2007

    • 著者名/発表者名
      京兼 純、久保田拓也、平田憲司、沢田英夫
    • 雑誌名

      平成19年電子情報通信学会技術研究報告・有機エレクトロニクス 107巻

      ページ: 1-6

    • NAID

      110006418767

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究(III)2007

    • 著者名/発表者名
      平田憲司, 京兼 純, 沢田英夫, 池田壽文
    • 雑誌名

      平成19年 電気学会全国大会 2-109

      ページ: 116-116

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical properties of fluorinated gel electrolytes using ionic liquids and its application of secondary battery2006

    • 著者名/発表者名
      J. Kyokane, T. Shima, H. Sawada, K. Yoshino
    • 雑誌名

      機械学科関西支部・地域技術活動活性化懇話会,学のシーズ特集号 第3号

      ページ: 36-41

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 色素増感太陽電池に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司, 京兼 純
    • 雑誌名

      第220回 電気絶縁懇談会・若手研究発表会

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司, 京兼 純, 沢田英夫
    • 雑誌名

      平成18年電気学会 基礎・材料・共通部門大会 IX-6

      ページ: 309-309

    • NAID

      110006418767

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] フッ素系ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の開発2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司, 京兼 純, 沢田英夫, 池田壽文
    • 雑誌名

      平成18年 電気関係学会関西支部連合大会 G7-40

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical properties of fluorinated gel electrolytes using Ionic Liquids2006

    • 著者名/発表者名
      J.Kyokane, K.Shima, H.Sawada, K.Yoshino
    • 雑誌名

      機械学会関西支部 地域技術活動活性化懇話会 「学のシーズ特集号」 第3号

      ページ: 42-45

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of the Electro chemically-Formed Spinel Lithium Manganese Oxides.2008

    • 著者名/発表者名
      K. Katakura, K. Wada, A. Yamamoto, Z. Ogumi
    • 学会等名
      14^<th> International Meeting on Lithium Battery
    • 発表場所
      Tianjin (China)
    • 年月日
      2008-06-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究II2008

    • 著者名/発表者名
      久保田拓也,京兼純,平田憲司,沢田英夫
    • 学会等名
      平成20年度電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電解沈殿法による水酸化マンガンの合成とその粒子径制御2008

    • 著者名/発表者名
      片倉勝己,梶木良之,和田好平,小久見善八
    • 学会等名
      2008年電気化学会第75回大会
    • 発表場所
      山梨大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元メニスカス電極モデルによる三相界面領域の解析2007

    • 著者名/発表者名
      片倉勝己
    • 学会等名
      第18回電解プロセス研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2007-09-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] PEFC三相界面モデルにおけるPt/C触媒の安定性(2)2007

    • 著者名/発表者名
      平井智昭、衣本太郎、片倉勝己、沢田英夫
    • 学会等名
      2007年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究2007

    • 著者名/発表者名
      久保田拓也、京兼 純、平田憲司、沢田英夫
    • 学会等名
      第232回電気材料技術懇談会・若手研究発表会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部.
    • 年月日
      2007-07-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究I2007

    • 著者名/発表者名
      久保田拓也,京兼純,平田憲司,沢田英夫
    • 学会等名
      平成19年度電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      神戸大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] PEFC三相界面モデルにおけるPt/C 触媒の安定性(2)2007

    • 著者名/発表者名
      平井智昭,衣本太郎,片倉勝己
    • 学会等名
      2007年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 二次元メニスカス電極モデルによる三相界面領域の解析2007

    • 著者名/発表者名
      片倉勝己
    • 学会等名
      第18回電解プロセス研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電解沈殿法水酸化マンガンからのアルカリ金属含有マンガン酸の低温合成2007

    • 著者名/発表者名
      和田好平,山本亮子,片倉勝己,小久見善八
    • 学会等名
      2007年電気化学会第74回大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究2007

    • 著者名/発表者名
      久保田拓也,京兼純,平田憲司,沢田英夫
    • 学会等名
      第232回電気材料技術懇談会・若手研究発表会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究(II)2007

    • 著者名/発表者名
      平田憲司,京兼純,久保田拓也,沢田英夫,池田壽文
    • 学会等名
      平成19 年度電気学会全国大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究(II)2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司,京兼純,沢田英夫,池田壽文
    • 学会等名
      平成18年度電気関係学会関西支部連合大会
    • 発表場所
      大阪工業大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司,京兼純,沢田英夫,池田壽文
    • 学会等名
      奈良県新エネルギーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電解還元法による水酸化マンガンの合成とそのリチウムイオン二次電池正極材料への応用2006

    • 著者名/発表者名
      和田好平,片倉勝己,小久見善八
    • 学会等名
      2006年電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司,京兼純,沢田英夫
    • 学会等名
      平成18年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 色素増感太陽電池に関する研究2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司,京兼純,吉村真史
    • 学会等名
      第220回電気材料技術懇談会・若手研究発表会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究(I)2006

    • 著者名/発表者名
      平田憲司,京兼純,宮崎悟,沢田英夫,池田壽文
    • 学会等名
      平成18年度電気学会全国大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 色素増感太陽電池(分担執筆),柔構造有機エレクトロニクス(電気学会調査専門委員会編)2007

    • 著者名/発表者名
      京兼純
    • 出版者
      (株)オーム社
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 柔構造有機エレクトロニクス(第5章 : 太陽電池)(電気学会編)2007

    • 著者名/発表者名
      京兼 純(分担執筆)
    • 総ページ数
      197
    • 出版者
      (株)オーム社
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考] 論文優秀賞:2007 年1 月19 日受賞

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] (参考論文)京兼純,吉村真史,沢田英夫,吉野勝美"高イオン導電性ゲル電解質の電気的特性と色素増感太陽電池への応用",電気材料技術雑誌,第14 巻,pp.48-pp.55 (2005) 査読有

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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