| 研究課題/領域番号 |
21750015
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
森 正悟 信州大学, 繊維学部, 准教授 (10419418)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 光物性 / ナノ材料 / 電子移動 / 電荷寿命 / 電荷再結合 / 半導体界面 / 色素分子構造 / 電子寿命 / 酸化チタン / 部分電荷密度 / 分散力 |
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| 研究概要 |
本研究では色素の構造がどのように色素増感太陽電池中の電子寿命に影響を与えるのかを明らかにし、また色素の設計指針を示すことを目的とした。系統的に構造を変化させた色素を用いて電子寿命を測定した結果、以下の3つの因子でほぼ全てを説明できることが分かった。1:ブロッキング効果、2:部分電荷密度、3:分散力。ブロッキング効果は分子の吸着密度と大きさによってきまり、電荷密度は酸素原子や錯体の中心金属などにある電荷の偏り、そして分散力は分極率によってきまる。以前分散力の効果が明確ではなかったが、この効果が他の効果よりも小さいためであり、1と2の効果が無視できる状態では3の効果が明確に現れた。よって色素の設計指針として1:吸着密度が高くなるような構造、2:部分電荷密度を持たない、または酸化チタン表面から遠いところに配置、3:分散力が及ばなくなるように色素の骨格に共役しない分子を結合すること、が得られた。また1の効果を大きくするために、分子サイズの大きいコバルト錯体レドックス対を用いる事が有効である事が分かった。
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