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光電デバイスの従来の触媒材料は高コスト、希少性の明らかな限界がある。本研究は代替触媒材料として安価のポリマー(PEDOT:PSS)を提案し、狭いポリマー/電解液の界面が低い触媒活性の原因であることを究明し、界面の増加や反応の向上を研究した。
1次年度の研究に引き続き、ポリマーにナノ粒子を添加したポリマーナノコンポジットを対向電極に適用した。1次年度の研究結果、TiO2、Si3N4、SnO2ナノ粒子が向上した特性を示したから、これをもとにして窒化物TiN、酸化物MnO2、Fe2O3、MoO2、SeO2、そしてSiをナノ粒子材料として適用した。TiNナノ粒子はポリマー対向電極の触媒反応を向上させたが、従来の白金以上の効率を示すことはできなかった。
Siナノ粒子の場合、より具体的なナノ粒子添加効果を研究するため粒子サイズ、添加量を変化させて様々な条件で研究され、最適条件で白金より弱0.2%高い効率を示した。
透明導電膜のエッチングによる界面向上の効果も研究され、エッチングによるポリマー/電解液の界面の増加と触媒反応の向上を確認したが、白金より低い効率を示し、大きな効果を得ることはできなかった。
2次年度の研究成果は国際電気化学会、PVSEC、 日-韓太陽光発電のシンポジウム(招待講演)、応用物理学会などの有名な国際、国内学会で発表されたし、2016年7月英文ジャーナルElectronic Materials Letterに、8月英文ジャーナルElectrochimica Actaに論文が掲載された。
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