固体色素増感太陽電池におけるホール輸送材料-色素間距離と色素還元速度の関係解明

• 研究課題/領域番号: 25KJ1374
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 国内
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 成田 充 信州大学, 総合医理工学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2026年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2025年度: 800千円 (直接経費: 800千円)

研究開始時の研究の概要

固体色素増感太陽電池（DSSC）は液系より変換効率が約3割低く、要因の一つには色素還元速度の未解明にある。本研究では酸化物半導体の細孔径拡大と低分子ホール輸送材料(HTM)合成により接触距離を制御したデバイス群を作製し、600nm-2000nm対応の自作過渡吸収装置でHTM-色素間距離依存の還元速度を定量化する。また、量子化学計算で電子構造を解析し、速い還元と再結合抑制を両立する最適距離・分子設計指針を提示する。これにより固体DSSCの高効率化とIoT自立電源実装を加速させることを目指す。