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1V以上の開放電圧を有する色素増感太陽電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20750156
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関東京理科大学

研究代表者

山口 岳志  東京理科大学, 工学部第一部, 助教 (50408720)

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
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード色素増感太陽電池 / 太陽電池 / 太陽光発電 / 新エネルギー / 再生可能エネルギー高効率化 / タンデムセル / 光物性 / 再生可能エネルギー / 高効率化
研究概要

本研究では色素増感太陽電池(DSC)において、従来レドックス対として用いられているヨウ素レドックス対I^-/I_3^-を臭素レドックス対Br^-/Br_3^-に変えることでの高電圧化検討を行った。この系での高性能化のためには、臭素レドックス対とTiO_2のコンダクションバンドに適合したHOMO-LUMO準位を有する新規な増感色素が必要となる。この条件に合うRu錯体増感色素としてHOMO準位が+1.31Vである(dcbpy)_3Ru(dcbpy=4, 4'-dicarboxy-2, 2'-bipyridine)を見出し、TiO_2電極や電解液などの検討により、開放電圧1.03Vかつ光電変換効率2.5%のDSCを作製する事に成功した。さらにHOMO-LUMO準位を変化させた錯体(dcbpy)_2(R_2bpy)Ruを各種合成し検討したところ、4位にHを導入した(dcbpy)_2(bpy)Ruを用いることで開放電圧1.01Vかつ光電変換効率3.5%のDSCを作製する事に成功した。

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

    (11件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 各種置換基を有するトリス(ビピリジル)ルテニウム錯体と臭素系電解液を用いた色素増感太陽電池の高電圧化2010

    • 著者名/発表者名
      山口岳志、羽野修平、荒川裕則
    • 学会等名
      2010年電気化学会第77回大会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2010-03-29
    • 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] 臭素系電解液に適合した増感色(dcbpy)2 Ru(R2bpy)を用いた色素増感太陽電池の高電圧化2010

    • 著者名/発表者名
      羽野修平・山口岳志・荒川裕則
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Photovoltage improvement of DSCs by using Br-/Br3 - redox electrolyte and (dcbpy)2(R2bpy)Ru complexes2010

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamaguchi, Syuhei Hano, Kazuki Kuroda, Hironori Arakawa
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University, Sakai, Japan
    • 年月日
      2010-01-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Photovoltage improvement of DSCs by using Br^-/Br_3^- redox electrolyte and (dcbpy)_2(R_2bpy)Ru complexes2010

    • 著者名/発表者名
      山口岳志, 他3名
    • 学会等名
      The 11th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-01-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Efficiency Improvement of Dye-Sensitized Solar Cells Using Series-Connected Tandem Structure2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamaguchi, Kenichi Motomura, Hironori Arakawa
    • 学会等名
      19 th International Photovoltaic Science and Engineering Conference and Exibition
    • 発表場所
      CC(International Convention Center) JEJU, Korea
    • 年月日
      2009-11-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 各種置換基を有するトリス(ビピリジル)ルテニウム錯体を用いた色素増感太陽電池の高電圧化2009

    • 著者名/発表者名
      山口岳志、羽野修平、荒川裕則
    • 学会等名
      第59回錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス
    • 年月日
      2009-09-25
    • 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] Significant photovoltage improvement of DSCs with (dcbpy)3Ru sensitizer and Br-/Br3 - redox electrolyte2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamaguchi, Takashi Mori, Shinya Agatsuma, Kazuki Kuroda, Syuhei Hano, Hironori Arakawa
    • 学会等名
      The 4th Korea-Japan Bilateral Joint Workshop on Dye-sensitized and Organic Solar Cells
    • 発表場所
      Hanyang University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Significant photovoltage improvement of DSCs with (dcbpy)_3Ru sensitizer and Br^-Br_3^- redox electrolyte2009

    • 著者名/発表者名
      山口岳志, 他5名
    • 学会等名
      The 4th Korea-Japan Bilateral Joint Workshop on Dye-sensitized and Organic Solar Cells
    • 発表場所
      韓国、ソウル市、漢陽大学
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 直列タンデム構造を用いた色素増感太陽電池の高効率化の検討2009

    • 著者名/発表者名
      本村研一、山口岳志、荒川裕則
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会、
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 直列タンデム構造を用いた色素増感太陽電池の高効率化の検討2009

    • 著者名/発表者名
      山口岳志, 他
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] 学会発表(6)のThe 4th Korea-Japan Bilateral Joint Workshop on Dyesensitized and Organic Solar Cells, (Hanyang University, Seoul, Korea)にて、Korean Society of Solar CellsよりPoster Presentation Awardを受賞

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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