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自己テンプレート法を用いたナノ構造制御による酸化亜鉛色素増感型太陽電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20710093
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

細野 英司  独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 研究員 (80462852)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード自己テンプレート法 / ZnO / 色素増感型太陽電池 / ナノ構造 / 自己テンプレート
研究概要

本研究では、ZnOのナノ構造を制御し、色素増感型太陽電池用の電極として適した構造を作製することで、変換効率の向上を目指した。ナノ構造制御の手法として自己テンプレート法を用いたナノ構造制御を行うことが大きな特徴である。自己テンプレート法とは、ナノ構造体形成物質として、金属有機塩の豊富な種類と多様な分子性結晶構造に注目し、金属塩を析出させ、その結晶構造に由来するナノ構造制御を行い、これを熱処理することによって金属塩の構造を維持したナノ結晶多孔質酸化物を得る手法である。この手法により、ZnOナノ構造体を作製した。自己テンプレート法によって得られた多孔質膜を用いた色素増感型太陽電池により、TiO_2にはまだ及ばないが、ZnOを用いた太陽電池としては比較的高い変換効率を達成している。今後、さらなるナノ構造制御を進めると共に、色素、電解液等の研究と合わせることで、変換効率の向上が期待される。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] TiO2- and ZnO-based solar cells using a chlorophyll a derivative sensitizer for light-harvesting and energy conversion, Journal of Photochemistry and Photobiology A2009

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Feng Wang, Osamu Kitao, Eiji Hosono, Haoshen Zhou, Shin-ichi Sasaki, Hitoshi Tamiaki
    • 雑誌名

      Chemistry 210

      ページ: 145-152

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] TiO2- and ZnO-based solar cells using a chlorophyll a derivative sensitizer for light-harvesting and energy conversion2009

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Feng Wang, Osamu Kitao, Eiii Hosono, Haoshen Zhou, Shin-ichi Sasaki, Hitoshi Tamia kid
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A : Chemist 210

      ページ: 145-152

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-free organic dye sensitized solar cell based on perpendicular zinc oxide nanosheet thick films with high conversion efficiency2008

    • 著者名/発表者名
      Eiji Hosono, Yosuke Mitsui, Haoshen Zhou
    • 雑誌名

      Dalton Transactions 40

      ページ: 5439-5441

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Metal-free organic dye sensitized solar cell based on perpendicular zinc oxide nanosheet thick films with high conversion efficiency2008

    • 著者名/発表者名
      Eiji Hosono, Yosuke Mitsui and Haoshen Zhou
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      ページ: 5439-5441

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 化学溶液析出法によるZn_5(OH)_8(CH_3COO)(C_8F_<15>OO)・2H_2Oナノシート膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      細野英司、齋藤達也、松田弘文、藤原忍、市原正樹、周豪慎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2010年会
    • 発表場所
      東京農工大学(小金井キャンパス)
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 化学溶液析出法によるZn_5(OH)_8(CH_3COO)(C_8F_15OO)・2H_2Oナノシート膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      組野英司、齋藤達也、松田弘文、藤原忍、市原正樹、周豪慎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2010年会
    • 発表場所
      東京農工大学(小金井キャンパス)
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 化学溶液析出法による配向性ナノシート膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      細野英司、松田弘文、藤原忍、市原正樹、周豪慎
    • 学会等名
      第48回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2010-01-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書 2009 研究成果報告書
  • [学会発表] クロロフィル増感太陽電池2009

    • 著者名/発表者名
      Wang Xiao Feng, 北尾修, 細野英司, 周豪慎, 民秋均, 佐々木真一
    • 学会等名
      電気化学会第76回大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] High Efficiency Dye-Sensitized Solar Cells by Metal-Free Organic Dye and Perpendicular ZnO Nanosheet Thick Film2008

    • 著者名/発表者名
      Eiji Hosono, Yosuke Mitsui, Haoshen Zhou
    • 学会等名
      17th International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy
    • 発表場所
      Sydney
    • 年月日
      2008-07-28
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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