| 研究課題/領域番号 |
11358006
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
柳田 祥三 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10029126)
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| 研究分担者 |
村澤 貞夫 株式会社シグナスエンタープライズ, 取締役社長(研究職)
北村 隆之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40294037)
和田 雄二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40182985)
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| キーワード | 色素増感型太陽電池 / 酸化チタン / メゾポーラス / 固体化 / 低分子ゲル化剤 |
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| 研究概要 |
色素増感型太陽電池では、粒径数十ナノメートルの酸化チタン微粒子を焼成して作成する、メゾポーラスな多孔質膜電極を使用する。一般にはアナタ-ス型のものが良いとされているが、結晶系による違いを明確にした報告はまだない。チタニウムテトラブトキシド加水分解で合成した非常に結晶性の高いフルアナタース型酸化チタン微粒子を用いて作成した薄膜電極は、市販のP25(アナタース:ルチル=8:2)酸化チタン微粒子から作成した膜に比べて透明性が高く、同じ膜厚の電極で比べた場合、太陽電池セルとした場合には2倍近い変換効率を示した。
色素増感型太陽電池の実用化に際し最も問題となるのは、ホール輸送層に有機電解質溶液を用いている点である。封止の困難さから、長期安定性に問題があるとされている。このため、ホール輸送性の高分子などを用いた固体かが試みられているが、上記したように、メゾポーラスな酸化チタン細孔内に完全に密に充填することが困難なため、電気的な接触が不十分で変換効率の低下を招いてしまう。我々は、比較的少量で有機溶剤をゲル化できる、一連の低分子量ゲル化剤を用い、ヨウ素/ヨウ化物イオンを含む電解質溶液を凝固体化した太陽電池を作成し、これらが溶液系太陽電池とほぼ同等の性能を示すことを明らかにした。これは、ゲル化剤により凝固体化しても、電気伝導度がほとんど低下しないことによる。
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