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2009 年度 研究成果報告書

多孔質半導体と導電性ポリマー・炭素複合材料を用いる固体光電変換素子の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 18350111
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関桐蔭横浜大学

研究代表者

宮坂 力  桐蔭横浜大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00350687)

研究分担者 池上 和志  桐蔭横浜大学, 大学院・工学研究科, 講師 (30375414)
白井 靖男  東京工芸大学, 工学部, 教授 (50064275)
研究期間 (年度) 2006 – 2009
キーワード太陽電池 / ナノ材料 / 電気化学 / 半導体物性 / エネルギー
研究概要

本研究は、新規の有機・無機ハイブリッド構造を持つ固体系光電変換素子の創製を目的とし、(1)酸化物半導体、(2)イオン伝導材料、(3)導電性ポリマー材料、(4)炭素材料、からなる接合構造と、(1)~(4)のいずれかの界面に配置した(5)光吸収体により、高効率の光励起電子移動と光エネルギー変換を実現する基盤技術を、真空工程等に依存しない平易な塗布法によって構築することを目指して行った。光吸収体に有機色素を用いたTiO_2半導体/イオン液体/ポリアニリン・炭素複合材料からなる固体型光電変換素子、ならびに、ハロゲン化鉛系ナノ結晶(量子ドット)を光吸収体に用いたTiO_2/イオン電解質からなる光電変換素子の2種を開発し、前者で対太陽光スペクトルのエネルギー変換効率4.1%、後者でエネルギー変換効率3.8%を得た。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) 図書 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (6件)

  • [雑誌論文] Organometal halide perovskites as visible light sensitizers for photovoltaic cells2009

    • 著者名/発表者名
      A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka
    • 雑誌名

      J, Am. Chem. Soc 131

      ページ: 6050-6051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly porous PProDOT-Et2 film as counter electrode for plastic dye-sensitized solar cells2009

    • 著者名/発表者名
      K.-M. Lee, C.-Y. Hsu, P.-Y. Chen, M. Ikegami, T. Miyasaka, K.-C. Ho
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys 18

      ページ: 3375-3379

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of thin TiO_2 buffer layer on the performance of plastic-based dye-sensitized solar cells using indoline dye2008

    • 著者名/発表者名
      K. Miyoshi, M. Numao, M. Ikegami, T. Miyasaka
    • 雑誌名

      Electrochemistry 76

      ページ: 158-160

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chlorin-sensitized high-efficiency photovoltaic cells that mimic spectral response of photosynthesis2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ikegami, M. Ozeki, Y. Kijitori, T. Miyasaka
    • 雑誌名

      Electrochemistry 76

      ページ: 140-142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conductive polymer-based mesoscopic counter-electrodes for plastic dye-sensitized solar cells2007

    • 著者名/発表者名
      T. Muto, M. Ikegami, K. Kobayashi, T. Miyasaka
    • 雑誌名

      Chem. Lett 36

      ページ: 804-805

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A platinum/titanium bimetallic layer deposited on polymer film as efficient counter electrodes for plastic dyesensitized solar cells2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ikegami, K. Teshima, K. Miyoshi, T. Miyasaka, T.C. Wei, C.C. Wan, Y.Y. Wang
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett 90

      ページ: 153122-153124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plastic and Solid-state Dye-sensitized Solar Cells Incorporating Single-wall Carbon Nanotubes2007

    • 著者名/発表者名
      N. Ikeda, T. Miyasaka
    • 雑誌名

      Chem. Lett 36

      ページ: 466-467

  • [雑誌論文] Light energy conversion and charge storage with soft carbonaceous materials that solidify mesoscopic electrochemical interfaces2007

    • 著者名/発表者名
      T. Miyasaka, N. Ikeda, T.N. Murakami, K. Teshima
    • 雑誌名

      Chem. Lett 36

      ページ: 480-487

  • [学会発表] 塗布プロセスによる有機・無機ハイブリッド太陽電池の開発2010

    • 著者名/発表者名
      宮坂力, 池上和志
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      20100326-20100329
  • [学会発表] Organo-metal quantum dot sensitizers for mesoscopic TiO_2 solar cell2009

    • 著者名/発表者名
      T. Miyasaka
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting 2009
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20091130-20091204
  • [学会発表] Novel photoelectrochemical cell with mesoscopic electrodes sensitized by lead-halide compounds (11)2008

    • 著者名/発表者名
      A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka
    • 学会等名
      214th ECS Meeting
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2008-10-12
  • [学会発表] ハロゲン化鉛系化合物を可視光増感剤に用いた新規光電気化学セル(10)2008

    • 著者名/発表者名
      小島陽広, 手島健次郎, 白井靖男, 宮坂力
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] ハロゲン化鉛系化合物を可視光増感剤に用いた新規光電気化学セル(9)2008

    • 著者名/発表者名
      小島陽広, 手島健次郎, 白井靖男, 宮坂力
    • 学会等名
      電気化学会第75回大会
    • 発表場所
      山梨大学
    • 年月日
      2008-03-29
  • [学会発表] カーボン材料を用いる固体型フレキシブル色素増感太陽電池2008

    • 著者名/発表者名
      宮坂力, 池田信之, 池上和志
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] Novel photovoltaic cell with mesoscopic electrodes sensitized by leadhalide compounds (8)2007

    • 著者名/発表者名
      A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka
    • 学会等名
      17th International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-17)
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2007-12-03
  • [学会発表] Organo lead-halide quantum dot as efficient sensitizers for TiO2-based solar cells

    • 著者名/発表者名
      T. Miyasaka
    • 学会等名
      Japan & China Workshop on Sensitized Solar Cells
    • 発表場所
      Tokyo (invited)
  • [図書] 新コンセプト太陽電池と製造プロセス2009

    • 著者名/発表者名
      宮坂力監修
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] 太陽エネルギー有効利用最前線2008

    • 著者名/発表者名
      宮坂力,手島健次郎, 瓦家正英, 池上和志, 池田信之 共著
    • 総ページ数
      271-283
    • 出版者
      エヌティーエス出版
  • [図書] 有機薄膜形成とデバイス応用展開(大森裕監修)2007

    • 著者名/発表者名
      池上和志,宮坂力
    • 総ページ数
      111-118
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] ホームページ:宮坂研究室

    • URL

      http://www.cc.toin.ac.jp/sc/miyasaka/

  • [産業財産権] 色素増感型光電変換素子2008

    • 発明者名
      宮坂力、池上和志
    • 権利者名
      ペクセル・テクノロジーズ(株)、学校法人桐蔭学園
    • 産業財産権番号
      特願2008-120570
    • 出願年月日
      2008-05-02
  • [産業財産権] Dye-sensitization photoelectric device2008

    • 発明者名
      宮坂力
    • 権利者名
      帝人デュポン株式会社
    • 産業財産権番号
      出願番号US-12/035,613
    • 出願年月日
      2008-05-05
  • [産業財産権] 色素増感型光電変換素子2007

    • 発明者名
      宮坂力
    • 権利者名
      帝人デュポンフィルム(株)、学校法人桐蔭学園
    • 産業財産権番号
      特願2008-048946
    • 出願年月日
      2007-08-22
  • [産業財産権] 色素増感型光電変換素子2006

    • 発明者名
      宮坂力、池上和志
    • 権利者名
      学校法人桐蔭学園, 他
    • 産業財産権番号
      特願2006-45356
    • 出願年月日
      2006-02-22
  • [産業財産権] 導電性被覆形成組成物、それを用いた電極及びその電極を用いた光電極2004

    • 発明者名
      宮坂力
    • 権利者名
      学校法人桐蔭学園, 他
    • 産業財産権番号
      特願2005-209458
    • 出願年月日
      2004-01-21
  • [産業財産権] 光発電体シート、それを用いた太陽光発電用ユニット及び発電装置2002

    • 発明者名
      宮坂力
    • 権利者名
      学校法人桐蔭学園
    • 産業財産権番号
      特許第4233260号
    • 出願年月日
      2002-03-06

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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