| 研究課題/領域番号 |
20K05647
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
船曳 一正 岐阜大学, 工学部, 教授 (50273123)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 色素増感型太陽電池 / 近赤外光吸収有機色素 / 赤外光 / 有機太陽電池 / 有機／無機ハイブリッド材料 / 近赤外光吸収色素 / 近赤外光 / 有機色素 / 有機光学材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は、既に独自に開発した「可視光透過型」有機色素と「無色透明」有機レドックス対によって、世界初の「無色透明」色素増感型太陽電池（DSSC）を開発・発表し、注目された 。しかしながら、このDSSCは、赤外光の吸収幅が狭いため、その変換効率は不十分であった。本研究では、1) 赤外光の各種波長を吸収できる高耐熱・高耐光性の新規有機色素群の分子設計・合成、2) 半導体への複数色素の「共吸着」により、広帯域の赤外を吸収する有機色素群／半導体複合薄膜電極の作成、を達成し、無色透明な色素増感型太陽電池（DSSC）の高性能化を目的とする
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| 研究成果の概要 |
本研究では、未利用のNIRを変換する可視光透過型の透明色素増感型太陽電池の高性能化を目的とした。この太陽電池に使用するNIR吸収色素の吸収幅は狭く、変換効率は低い。この問題を解決するために、新規なドナー－アクセプター(D-A)型NIR吸収有機色素の設計と合成を実施した。ドナー部分を変換することで、NIR領域での最大吸収波長を変化できることを明らかにした。また、アンカー基としてカルボキシ基を二つ有するD-A型NIR吸収有機色素の設計と合成も実施し、ダブルアンカーのD-A型NIR吸収有機色素は、モノアンカー型色素よりも高い安定性を示し、その結果、高い変換効率を示すことも明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに例のない無色透明色素増感型太陽電池ができる。この無色透明という機能は、景色などの可視光を透過させる太陽電池の実現であり、従来太陽電池の利用が難しかった用途や意匠的に今まで予想できなかった用途が開拓できる。
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