| 研究課題/領域番号 |
18K05300
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
|
|---|
| 研究機関 | 九州工業大学 |
|---|
研究代表者 |
PANDEY SHYAM S. 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (60457455)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
|
|---|
| キーワード | Structural optimization / TD-DFT calculations / Squaraine dyes / Anchoring groups / Binding stability / DSSC / Structure optimization / Dye sensitizers / Anchoring group / Adsorption behaviour / Binding strength / Structure optimization, / Sensitizing NIR Dyes / Dye Stability / QC Calculations / Transient Photodynamics |
|---|
| 研究成果の概要 |
近赤外色素の効率的な光子収集性と結合安定性向上のための分子構造の提案を目指し、様々なアンカー基を有する新しい色素の設計開発を、理論的アプローチと実験的アプローチを組み合わせて行った。分子軌道計算に基づく理論エネルギーバンドダイアグラムの予測のための新しい手法を提案し、実験的に求めた値と良好な一致を示すことを確認した。結合安定性と光子収集性の向上のため、それぞれ異なる2種類のアンカー基を有する色素を設計開発した。シアノアクリル酸のみを有する色素と比較し、光子収集性の向上だけでなく、約550倍強い結合性を示す、アクリル酸とホスホン酸の両方を有する近赤外色素の開発に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
色素増感太陽電池（DSSC）のさらなる性能向上には、新たな近赤外光吸収色素の開発が必要不可欠である。DSSCでは、色素には光吸収帯域だけでなく、TiO2との結合安定性および、TiO2への電子注入性（光子収集性）が重要となっている。本研究では理論的・実験的アプローチの両面から、新規色素の開発を行い、これら課題を解決することに成功しており、効率的な新規材料開発への貢献が期待される。また、商業化のための安定した高効率DSSCの開発は、低環境負荷・低コストな太陽光エネルギー収穫の実現につながる。
|
