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2007 年度 実績報告書

高イオン導電性ゲル電解質で構成された色素増感太陽電池素子の高効率・長寿命化

研究課題

研究課題/領域番号 18560322
研究機関奈良工業高等専門学校

研究代表者

京兼 純  奈良工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50043469)

研究分担者 片倉 勝己  独立行政法人国立高等専門学校機構奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80169466)
キーワード色素増感太陽電池 / イオン性液体 / ゲル電解質 / フッ素系オリゴマー / 逆電子移動反応 / ピリジン / ミクロ相分離構造
研究概要

本研究は2名の代表者と分担社により,高イオン導電性ゲル電解質で構成された色素増感太陽電池素子(DSC素子)の高効率・長寿命化に向けたもので,平成19年度は特に逆電子移動反応に着目し,変換効率の向上を目指したものであり、得られた結果は以下の通りである。
1.本年は、逆電子移動反応を抑制する手段として、ピリジンを添加した新規ゲル電解質を作成した。
2.ピリジンは溶媒をゲル化する前に添加した方が、ゲル電解質のイオン導電率は向上した。得られたイオン導電率は、6.6×10^<-2>[S/cm]であった。
3.ゲル電解質として用いたイオン性液体は、イミダゾール形(Mi-3)よりもピラゾール系(Mp-3)を使用した方が、DSC素子の特性が向上することが分かった。
4.DSC素子の特性向上は、電解質に添加したピリジンとMp-3がフルオロアルキル基の分子鎖中で、オリゴマーとの相互作用によってミクロ相分離構造が形成されたものとして捉えている。
5.ピリジン添加型ゲル電解質は、溶媒として用いたDMSOとMp-3の混合比に著しく依存し、DMSOとMp-3の混合比が9:1の時に最も良い特性が得られた。
6.平成19年度に得られた色素増感太陽電池素子の諸特性は、開放電圧Voc=0.6[V],短絡電流Isc=5.8[mA],FF=0.55,変換効率η=4.0[%]であった。
7.変換効率は、平成18年度に比べ1.6倍強程度向上したことが明らかとなり、ピリジンによる逆電子移動反応が抑制できたものと考えている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性2007

    • 著者名/発表者名
      京兼 純、久保田拓也、平田憲司、沢田英夫
    • 雑誌名

      平成19年電子情報通信学会技術研究報告・有機エレクトロニクス 107巻

      ページ: 1-6

  • [学会発表] 2次元メニスカス電極モデルによる三相界面領域の解析2007

    • 著者名/発表者名
      片倉勝己
    • 学会等名
      第18回電解プロセス研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2007-09-28
  • [学会発表] PEFC三相界面モデルにおけるPt/C触媒の安定性(2)2007

    • 著者名/発表者名
      平井智昭、衣本太郎、片倉勝己、沢田英夫
    • 学会等名
      2007年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究2007

    • 著者名/発表者名
      久保田拓也、京兼 純、平田憲司、沢田英夫
    • 学会等名
      第232回電気材料技術懇談会・若手研究発表会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部.
    • 年月日
      2007-07-25

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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