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光増感色素の凝集/吸着制御による色素増感太陽電池の高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 25288085
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー関連化学
研究機関広島大学

研究代表者

播磨 裕  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20156524)

研究分担者 今栄 一郎 (今榮 一郎)  広島大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90293399)
駒口 健治  広島大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80291483)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワード色素増感太陽電池 / 凝集緩和 / PEDOT / 最隣接分子間距離 / 共吸着 / 有機色素 / Brønsted酸点 / Lewis酸点 / TEMPOラジカル / 吸着 / 共吸着剤 / DSSC / solar cells / organic dyes / adsorption / 太陽電池 / 色素増感 / スピンプローブ / ESR / 高効率色素増感太陽電池
研究成果の概要

末端をTEMPO分子で修飾した新規光増感色素を用い,色素分子間の距離とチタニアへの吸着量や光電変換パラメータとの相関性を調査し,色素分子の吸着形態がDSSCの効率に与える影響を明らかにした。一方,ピリジル基をアンカーとする色素分子がチタニア表面のLewis酸点に弱く吸着することを明らかにした。また,これら色素の電子注入効率がBrønsted酸点に強く吸着した従来型アンカーの色素と比べて遜色ないことを見出した。この結果は,DSSCの色素の分子設計に新しい指針を与えるものであり,多くの研究の先駆けとなった。また,二種類の酸点を有効に用いた太陽電池作製法を提案し,実践した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of EDOT-containing polythiophenes and their properties in relation to composition ratio of EDOT2015

    • 著者名/発表者名
      I. Imae, R. Ogino, Y. Tsuboi, T. Goto, K. Komaguchi, and Y. Harima
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 103 ページ: 84694-84702

    • DOI

      10.1039/c5ra17235g

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Conducting polymer wire formed by electrochemical oxidation of 3-methylthiophene as a solvent2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Harima, K. Ishiguro, and R. Patil
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 12 ページ: 1709-1710

    • DOI

      10.1246/cl.150855

    • NAID

      130005112519

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric performances of graphene/polyaniline composites prepared by one-step electrosynthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Harima, S. Fukumoto, L. Zhang, X. Jiang, J. Yano, and I. Imae
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 106 ページ: 86855-86860

    • DOI

      10.1039/c5ra17324h

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced electron injection from organic dye having pyridyl anchor to Lewis Acid site of TiO2 surface2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Harima, Y. Kano, T. Fujita, I. Imae, Y. Ooyama, and J. Ohshita
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 87 ページ: 71387-71392

    • DOI

      10.1039/c5ra12616a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-situ conductivity measurements of polythiophene partially containing 3,4-ethylenedioxythiophene and 3-hexylthiophene2015

    • 著者名/発表者名
      I. Imae, T. Mashima, H. Sagawa, K. Komaguchi, Y. Ooyama, and Y. Harima
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Electrochemistry

      巻: 19 号: 1 ページ: 71-76

    • DOI

      10.1007/s10008-014-2579-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of novel dyes having EDOT-containing oligothiophenes as π-linker for panchromatic dye-sensitized solar cells2015

    • 著者名/発表者名
      I. Imae, K. Korai, Y. Ooyama, K. Komaguchi, and Y. Harima
    • 雑誌名

      Synthetic Metals

      巻: 207 ページ: 65-71

    • DOI

      10.1016/j.synthmet.2015.06.009

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of D-π-A dyes with pyrazine ring as electron-withdrawing anchoring group for dye-sensitized solar cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Koji Uenaka, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 57 ページ: 30225-30228

    • DOI

      10.1039/c4ra03999h

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of soluble polythiophene partially containing 3,4-ethylenedioxythiophene and 3-hexylthiophene by polycondensation2014

    • 著者名/発表者名
      I. Imae, H. Sagawa, T. Mashima, K. Komaguchi, Y. Ooyama, and Y. Harima
    • 雑誌名

      Open J. Polym. Chem.

      巻: 4 号: 03 ページ: 83-93

    • DOI

      10.4236/ojpchem.2014.43010

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of D-π-Cat fluorescent dyes with catechol group for dye-sensitized solar cells based on dye-to-TiO2 charge transfer2014

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Takehiro Yamada, Takuya Fujita, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 印刷中 号: 22 ページ: 8500-8511

    • DOI

      10.1039/c4ta01286k

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of D-π-A fluorescent dye with benzothienopyridine as electron-withdrawing anchoring group for dye-sensitized solar cells2014

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Tkafumi Sato, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 2 号: 10 ページ: 3293-3296

    • DOI

      10.1039/c3ta15067d

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and electrical properties of novel oligothiophenes partially containing 3,4-ethylenedioxythiophenes2014

    • 著者名/発表者名
      I. Imae, S. Imabayashi, K. Komaguchi, Z. Tan, Y. Ooyama, and Y. Harima
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 5 ページ: 2501-2508

    • DOI

      10.1039/c3ra44129f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lewis-Acid sites of TiO2 surface for adsorption of organic dye having pyridyl group as anchoring unit2013

    • 著者名/発表者名
      Harima, Yutaka; Fujita, Takuya; Kano, Yuta; Imae, Ichiro; Komaguchi, Kenji; Ooyama, Yousuke; Ohshita, Joji
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 号: 32 ページ: 16364-16370

    • DOI

      10.1021/jp405835y

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dye-sensitized solar cells based on D-π-A fluorescent dyes with two pyridyl groups as electron-withdrawing-injecting anchoring group2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Naoya Yamaguchi, Ichiro Imae, Kenji Komaguchi, Joji Ohshita, and, Yutaka Harima
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49 号: 25 ページ: 2548-2550

    • DOI

      10.1039/c3cc40498f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Dye-Sensitized Solar Cells Based on D-π-A Pyridinium Dye without Carboxylic Acid Moiety as Anchoring Group2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ooyama, N. Yamaguchi, J. Ohshita, and Y. Harima
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81 号: 5 ページ: 325-327

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.325

    • NAID

      10031151990

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of donor-acceptor type new organosilicon polymers and their applications to dye-sensitized solar cells2013

    • 著者名/発表者名
      D. Tanaka
    • 雑誌名

      J. Organomet. Chem.

      巻: 741-742 ページ: 97-101

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2013.05.042

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Specific Solvatochromic D-π-A Dyes with Pyridinium Ring as Electron-Withdrawing Group for Dye-Sensitized Solar Cells2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Yuichiro Oda, Tomonobu Mizumo, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 21 号: 21 ページ: 4533-4538

    • DOI

      10.1002/ejoc.201300465

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dye-sensitized solar cells based on functionally separated D-π-A fluorescent dye with aldehyde as electron-accepting group2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Yuta Hagiwara, Yuichiro Oda, Tomonobu Mizumo, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 37 号: 8 ページ: 2336-2340

    • DOI

      10.1039/c3nj00430a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells based on D-π-A type BODIPY dye with two pyridyl groups2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Yuta Hagiwara, Tomonobu Mizumo, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 37 号: 8 ページ: 2479-2485

    • DOI

      10.1039/c3nj00456b

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of diphenylamino-carbazole substituted BODIPY dyes and their photovoltaic performance in dye-sensitized solar cells2013

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Ooyama, Yuta Hagiwara, Tomonobu Mizumo, Yutaka Harima and Joji Ohshita
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 号: 39 ページ: 18099-18106

    • DOI

      10.1039/c3ra43577f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グラフェン系複合膜の作製と物性2016

    • 著者名/発表者名
      今栄 一郎・ISAAK, Izzah Syazwani・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 可溶性EDOT含有ポリチオフェンの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      今栄 一郎・荻野 亮・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Performances of Graphene/Polyaniline Composites Prepared by One-step Electrosynthesis2016

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, S. Fukumoto, I. Imae, Y. Harima
    • 学会等名
      International Conference on Organic and Hybrid Thermoelectrics
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Polythiophenes Composed of 3,4-Ethylenedioxythiophene and 3-Hexylthiophene2016

    • 著者名/発表者名
      I. Imae, T. Goto, R. Ogino, Y. Harima
    • 学会等名
      International Conference on Organic and Hybrid Thermoelectrics
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoelectric Properties of Electrosynthesized PEDOT Films2016

    • 著者名/発表者名
      T. Goto, L. Zhang, D. Fujimoto, I. Imae, Y. Harima
    • 学会等名
      International Conference on Organic and Hybrid Thermoelectrics
    • 発表場所
      京都テルサ(京都)
    • 年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフェン/シリカ複合膜の作製と機械的・電気的性質2015

    • 著者名/発表者名
      今栄 一郎・大西 智也・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異なるチタニア酸点への共吸着を利用した色素増感太陽電池2015

    • 著者名/発表者名
      藤田 卓也・今栄 一郎・大山 陽介・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日大船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スピンプローブESR法による有機色素の凝集評価とDSSC光電変換特性2015

    • 著者名/発表者名
      駒口 健治・木下 雄介・本田 純大・矢野 雅人・今栄 一郎・播磨 裕
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日大船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 置換基構造によるドナー-アクセプター型高分子の電子物性制御2014

    • 著者名/発表者名
      多田 直史・今栄 一郎・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      2014年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ピリジル基をアンカーとして含む新規D-p-A型色素の合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      田中 健太・藤田 卓也・今栄 一郎・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      2014年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ドナー部位にニトロキシラジカルを導入した新規D-p-A型色素の合成と物性2014

    • 著者名/発表者名
      赤澤 亮介・本田 純大・今栄 一郎・駒口 健治・播磨 裕
    • 学会等名
      2014年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 新規スピンプローブ有機色素の凝集評価と色素増感太陽電池の光電変換特性2014

    • 著者名/発表者名
      本田 純大・木下 雄介・駒口 健治・今栄 一郎・播磨 裕
    • 学会等名
      2014年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 異なる吸着基を有する有機色素の共吸着による色素増感太陽電池2014

    • 著者名/発表者名
      藤田 卓也・狩野 勇太・木下 雄介・今栄 一郎・駒口 健治・大山 陽介・大下 浄治・播磨 裕
    • 学会等名
      2014年日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スピンプローブ新規有機色素の合成と色素増感太陽電池の光電変換特性2014

    • 著者名/発表者名
      本田 純大,木下 雄介,駒口 健治,今栄 一郎,播磨 裕
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ピリジル基をアンカーとする有機色素のTiO2上での吸着挙動2013

    • 著者名/発表者名
      藤田卓也,狩野勇太,今栄一郎,駒口健治,大山陽介,大下浄治,播磨裕
    • 学会等名
      2013日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      広島大学西条キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スピンプローブESR法によるTiO2上の有機色素の凝集評価とDSSCの光電変換特性2013

    • 著者名/発表者名
      木下雄介,串本弘平,駒口健治,大山陽介,今榮一郎,播磨裕
    • 学会等名
      2013日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      広島大学西条キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ピリジル基をアンカーとする有機色素の色素増感太陽電池特性2013

    • 著者名/発表者名
      狩野勇太,藤田卓也,今栄一郎,駒口健治,大山陽介,大下浄治,播磨裕
    • 学会等名
      2013日本化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      広島大学西条キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 材料物性化学研究室

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/imae/mpc/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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