フレキシブル高効率色素増感太陽電池の開発

• 研究課題/領域番号: 24760245
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 金 敬鎬 北見工業大学, 工学部, 助教 (70608471)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014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); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 色素増感太陽電池 / 有機太陽電池 / 酸化物 / 光電極 / 酸化亜鉛 / ナノロッド / 対極 / 変換効率 / 酸化チタン / 導電性ポリマー

研究成果の概要

本申請課題では、フレキシブル基板上の高効率色素増感太陽電池の開発を目的とする。従来の酸化チタン（光電極）のみを用いた色素増感太陽電池のエネルギー変換効率の向上のため、透明電極と酸化チタンのあいたに界面膜の導入や二層構造（酸化チタンと酸化亜鉛）の光電極をもちいることでエネルギー変換効率の向上を達成した。また、新しい導電性ポリマー(PEDOT:TMA)を用いた色素増感太陽電池の電流密度―電圧の特性評価を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Structural and optical properties of Cu-, Ag, and Al-doped zinc oxide nanorods (2015)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Zhuguang Jin, Yoshio Abe, Midori Kawamura
  • 雑誌名: Superlattices and Microstructures 巻: 75 ページ: 455-460
  • DOI: 10.1016/j.spmi.2014.08.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural properties of zinc oxide nanorods grown on Al-doped zinc oxide seed layer and their applications in dye-sensitized solar cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Kazuomi Utashiro, Yoshio Abe, and Midori Kawamura
  • 雑誌名: Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 巻: 7 号: 4 ページ: 2522-2533
  • DOI: 10.3390/ma7042522
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of Cu doping on nickel oxide thin film prepared by sol-gel solution process (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Chiaki Takahashi, Yoshio Abe, Midori Kawamura
  • 雑誌名: Optik 巻: 125 号: 12 ページ: 2899-2901
  • DOI: 10.1016/j.ijleo.2013.11.074
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of Li and Cu dopants on structural properties of zinc oxide nanorods (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Zhuguang Jin, Yoshio Abe, Midori Kawamura
  • 雑誌名: Superlattices and Microstructures 巻: 77 ページ: 101-107
  • DOI: 10.1016/j.spmi.2014.11.015
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dye-sensitized solar cells with sol-gel solution processed Ga-doped ZnO passivation layer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Kazuomi Utashiro, Zhuguang Jin, Yoshio Abe, and Midori Kawamura
  • 雑誌名: International Journal of Electrochemical Science 巻: 8 ページ: 5183-5190
  • 査読あり
• [学会発表] Post-annealing effect of zinc oxide nanorods grown on Al-doped zinc oxide seed layers (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Umakoshi, Yosho Abe, Midori Kawamura, Kyung Ho Kim
  • 学会等名: The 21st International Display Workshops
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] Effect of Cu dopant on structural and optical properties of zinc oxide nanorods (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhuguang Jin, Tomoyuki Umakoshi, Yoshio Abe, Midori Kawamura, Kyung Ho Kim
  • 学会等名: The 21st International Display Workshops
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] Al及びCuをドープしたZnOナノロッドの構造・光学的特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 馬越 智之、金 洙光、金 敬鎬、阿部 良夫、川村 みどり
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 札幌、北海道大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Growth of zinc oxide nanorods on Al-doped zinc oxide seed layers (2014)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Tomoyuki Umakoshi, Yoshio Abe, and Midori Kawamura
  • 学会等名: The 13th International Meeting on Information Display (IMID)
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 2014-08-26 – 2014-08-29
• [学会発表] Structural properties of ZnO nanorods on ZnO seed layer with annealing temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuomi Utashiro, Tomoyuki Umakoshi, Yoshio Abe, Midori Kawamura, and Kyung Ho Kim
  • 学会等名: The 20th International Display Workshops （ＩＤＷ）
  • 発表場所: Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
• [学会発表] Effects of annealing temperature and doping on the characteristics of ZnO thin films (2013)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Zhuguang Jin, Yoshio Abe, and Midori Kawamura
  • 学会等名: Photovoltaic Science and Engineering Conference （PVSEC-23）
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Influence of solution processed zinc oxide interface layer on the performance of dye-sensitized solar cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhuguang Jin, Kazuomi Utashiro, Yoshio Abe, Midori Kawamura, and Kyung Ho Kim
  • 学会等名: The 12th International Meeting on Information Display (IMID)
  • 発表場所: Daegu, Korea
• [学会発表] Characteristics of dye-sensitized solar cells with thermally evaporated zinc oxide interface layer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuomi Utashiro, Zhuguang Jin, Takashi Okubo, Yoshio Abe, Midori Kawamura, and Kyung Ho Kim
  • 学会等名: The 12th International Meeting on Information Display (IMID)
  • 発表場所: Daegu, Korea
• [学会発表] ゾルーゲル法により作製したアルミニウムドープ酸化亜鉛薄膜の特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: JIN ZHUGUANG，雅楽代 一臣，金 敬鎬，阿部 良夫，川村 みどり
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部２０１３年夏季研究発表会
  • 発表場所: 北見市、北海道
• [学会発表] 熱処理温度によるZnO薄膜の物性の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 李 宇、金 敬鎬、阿部 良夫、川村 みどり
  • 学会等名: 2013年 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] Characterization of dye sensitized solar cells with various counter electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Kyung Ho Kim, Takashi Okubo, Misato Suzuki, Yoshio Abe, and Midori Kawamura
  • 学会等名: The 12th International Meeting on Information Display (IMID)
  • 発表場所: Daegu, Korea
• [学会発表] Properties of Cu doped NiO transparent oxide thin films by sol-gel solution (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Takahashi, Midori Kawamura, Yoshio Abe, and Kyung Ho Kim
  • 学会等名: The 19th International Display Workshops in conjunction with Asia Display (IDW-AD)
  • 発表場所: Kyoto, Japan