白色シースルー色素増感型太陽電池の性能を飛躍させる高性能有機電解質の開発

• 研究課題/領域番号: 22550171
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機工業材料
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 船曳 一正 岐阜大学, 工学部, 准教授 (50273123)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 色素増感型太陽電池 / 有機レドックス対 / 近赤外吸収色素 / チオール / ヨウ素フリーレドックス対 / 有機色素 / 有機電解質

研究概要

無色透明有機レドックス対は、低い昇華性、低い金属腐食性、無色透明(可視光に吸収を持たない)などの利点を有するため、白色シースルー色素増感型太陽電池に必要不可欠であるが、使用時、ヨウ素系レドックス対を用いた場合に比べて、その光電変換効率の著しい低下をもたらす。本研究では、白色シースルー色素増感型太陽電池の性能を飛躍させる高性能な新規ヨウ素フリー無色透明有機レドックス対を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Design of NIR-Absorbing Simple Asymmetrical Squaraine Dyes Carrying Indoline Moieties for Use in Dye-Sensitized Solar Cells with Pt-Free Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Funabiki, H. Mase, Y. Saito, A. Otsuka, A. Hibino, N. Tanaka, H. Miura, Y. Himori, T. Yoshida, Y. Kubota, M. Matsui
  • 雑誌名: Org. Lett 巻: 14, No. 5 ページ: 1246-1249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of NIR-Absorbing Simple Asymmetrical Squaraine Dyes Carrying Indoline Moieties for Use in Dye-Sensitized Solar Cells with Pt-Free Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Funabiki, H.Mase, Y.Saito, A.Otsuka, A.Hibino, N.Tanaka, H.Miura, Y.Himori, T.Yoshida, Y.Kubota, M.Matsui
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 14 ページ: 1246-1249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a novel heptamethine-cyanine dye for use innear-infrared active dye-sensitized solar cells with porous zinc oxide prepared at low temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Funabiki, H. Mase, A. Hibino, N. Tanaka, N. Mizuhata, Y. Sakuragi, A. Nakashima, T. Yoshida, Y. Kubota, M. Matsui
  • 雑誌名: Energ. Environ. Sci. 巻: vol.4, No.6 ページ: 2186-2192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Anchoring Groups on Electrochemical Self-assembly of ZnO/xanthene Dye Hybrid Thin Film (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Zhang, L.Sun, K.Ichinose, K.Funabiki, T.Yoshida
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 12 ページ: 7405-7410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a Novel Heptamethine-Cyanine Dye for Use in Near-Infrared Active Dye-Sensitized Solar Cells with Porous Zinc Oxide Prepared at Low Temperature
  • 著者名/発表者名: K.Funabiki, H.Mase, A.Hibino, N.Tanaka, N.Mizuhata, Y.Sakuragi, A.Nakashima, T.Yoshida, Y.Kubota, M.Matsui
  • 雑誌名: Energy & Environmental Science 巻: (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] 有機レドックス対を用いた色素増感型太陽電池 (2013)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正・吉川友悟・土井南美・日比野温彦・齊藤恭輝・窪田裕大・松居正樹
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会、(3B2-35)
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 有機レドックス対を用いた色素増感型太陽電池 (2013)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正（代表者）・吉川友悟・土井南美・日比野温彦・齊藤恭輝・窪田裕大・松居正樹
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学 草津キャンパス
• [学会発表] 近赤外光を選択的に吸収する有機色素を用いた色素増感型太陽電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、日比野温彦、齊藤恭輝、加藤和幸、窪田裕大、松居正樹
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会、(1C4-13)
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 近赤外光を選択的に吸収する有機色素を用いた色素増感型太陽電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、日比野温彦、齊藤恭輝、加藤和幸、窪田裕大、松居正樹
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 近赤外光を選択的に吸収する5位置換ヘプタメチンシアニン色素の合成とその太陽電池特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、日比野温彦、窪田裕大、松居正樹、吉田司、齋藤恭輝、加藤和幸
  • 学会等名: 2011 年電気化学秋季大会、p.272(2N01)
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] 近赤外光吸収色素を用いた色素増感型太陽電池におけるアルキル基の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、田中なぎさ、水畑紀子、窪田裕大、松居正樹、吉田司、齋藤恭輝、加藤和幸
  • 学会等名: 2011 年電気化学秋季大会、p.272(2N-02)
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] 各種アルキル基を有する近赤外吸収色素を用いた色素増感型太陽電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、田中なぎさ、水畑紀子、窪田裕大、松居正樹、吉田司、齋藤恭輝、加藤和幸
  • 学会等名: 日本化学会第91 春季年会、p.108、2G5‐42
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 近赤外光を吸収する5位置換ヘプタメチンシアニン色素の合成とその太陽電池性能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、日比野温彦、窪田裕大、松居正樹、吉田司、齋藤恭輝、加藤和幸
  • 学会等名: 日本化学会第91 春季年会、p.108、2G5‐43
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 各種アルキル基を有する近赤外吸収色素を用いた色素増感型太陽電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、田中なぎさ、水畑紀子、窪田裕大、松居正樹、吉田司、齋藤恭輝、加藤和幸
  • 学会等名: 日本化学会 第91回春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学 横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 近赤外光を吸収する5位置換ヘプタメチンシアニン色素の合成とその太陽電池性能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、日比野温彦、窪田裕大、松居正樹、吉田司、齊藤恭輝、加藤和幸
  • 学会等名: 日本化学会 第91回春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学 横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] ヘプタメチンシアニン色素の合成と酸化亜鉛色素増感型太陽電池への利用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 船曳一正、日比野温彦、窪田裕大、松居正樹、吉田司
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会、p. 958、2PC-157
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [備考]
  • URL: http://www1.gifu-u.ac.jp/~matsuila/
• [産業財産権] 酸化還元対およびそれを用いた光電変換素子 (2012)
  • 発明者名: 齊藤恭輝、日比野温彦、船曳一正
  • 権利者名: 第一工業製薬(株)、岐阜大学
  • 出願年月日: 2012-11-15
• [産業財産権] ヘプタメチン構造を有する化合物、増感色素および光電変換素子 (2012)
  • 発明者名: 齊藤恭輝、船曳一正、日比野温彦、田中なぎさ
  • 権利者名: 第一工業製薬(株)、岐阜大学
  • 出願年月日: 2012-03-01
  • 外国
• [産業財産権] ヘプタメチン構造を有する化合物、増感色素および光電変換素子 (2012)
  • 発明者名: 齊藤恭輝、船曳一正、日比野温彦、田中なぎさ
  • 権利者名: 第一工業製薬(株)、岐阜大学
  • 出願年月日: 2012-02-08
  • 外国
• [産業財産権] 色素増感型光電変換素子に用いられる増感色素と該増感色素が用いられた色素増感型太陽電池 (2012)
  • 発明者名: 船曳一正、松居正樹、吉田司、大塚淳弘
  • 権利者名: 岐阜大学、積水樹脂(株)
  • 取得年月日: 2012-12-14
• [産業財産権] 色素増感型光電変換素子に用いられる増感色素と該増感色素が用いられた色素増感型太陽電池 (2012)
  • 発明者名: 船曳一正、松居正樹、吉田司、大塚淳弘
  • 権利者名: 岐阜大学、積水樹脂(株)
  • 取得年月日: 2012-08-17
• [産業財産権] 色素増感型光電変換素子に用いられる増感色素と該増感色素が用いられた色素増感型太陽電池 (2012)
  • 発明者名: 船曳一正、松居正樹、吉田司、杉山直之、大塚淳弘
  • 権利者名: 岐阜大学、積水樹脂(株)
  • 取得年月日: 2012-08-10
• [産業財産権] 酸化還元対およびそれを用いた光電変換素子 (2012)
  • 発明者名: 齊藤恭輝、日比野温彦、船曳一正
  • 権利者名: 国立大学法人岐阜大学、第一工業製薬株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-11-15
• [産業財産権] ヘプタメチン構造を有する化合物、増感色素および光電変換素子 (2011)
  • 発明者名: 齊藤恭輝、船曳一正、日比野温彦、田中なぎさ
  • 権利者名: 第一工業製薬(株)、岐阜大学
  • 出願年月日: 2011-07-06
• [産業財産権] ヘプタメチン構造を有する化合物、増感色素および光電変換素子 (2011)
  • 発明者名: 齊藤恭輝、船曳一正、日比野温彦、田中なぎさ
  • 権利者名: 第一工業製薬(株)、岐阜大学
  • 出願年月日: 2011-03-10