| 研究課題/領域番号 |
18K05308
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
田村 浩司 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 専門業務員(任常) (10354820)
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| 研究分担者 |
安達 基泰 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, 上席研究員(定常) (60293958)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 増感太陽電池 / 光捕集タンパク質 |
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| 研究実績の概要 |
高効率光電池の可能性を有する光捕集タンパク質を用いた増感太陽電池を目指し、1) 光捕集タンパク質, 2) 増感電池系の開発を行った。
1) タンパク質に関しては、a）天然タンパク質、b）人工タンパク質に関して開発を行った。a) 天然タンパク質では、昨年度の３種の藻に加え、新たなクリプト藻(Chroomonas sp.)での培養を確立した。クリプト藻の培養スケールを拡大し、光捕集タンパク質であるPC645タンパク質の調製手順を決定した後、硫安分画とイオン交換カラムクロマトグラフィーによって、高純度なタンパク質を調製し、PC645タンパク質(Phycocyanin)を増感電池に応用する準備を整えた。b) 一方、分子内の色素配置に着目して、PC645タンパク質の人工タンパク質の合成系の開発にも着手した。これまでに得られてきている色素合成および色素結合タンパク質の発現プラスミドを利用し、PC645の大腸菌発現を試みたところ、細胞の抽出液に本来みられない青色成分の存在が確認され、PC645部分合成の可能性が示された。今後、PC645タンパク質の人工合成を進めていく。PC645の人工合成に成功すれば世界初となる。
2) 増感電池開発では光捕集タンパク質(Phycocyanin)を用い、半導体微粒子粒径分布、塗布方法、膜厚、吸着時間、電解液種等のパラメータに関して条件探査により応答性の高い構成を把握した。また、電流電圧特性測定装置を用いて光応答電流を測定し、掃引速度等適切条件を求め、電流電圧特性、励起光量依存性、変換効率、安定性等、定量評価に必要な諸条件を測定した。また、アクションスペクトル測定により光捕集タンパク質増感太陽電池が構成できていることを確認した。以上により光捕集タンパク質を増感物質に用いた太陽電池に関して、最適作成法および光電池特性の測定評価手法の総合的開発を実現した。
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| 備考 |
国際学会The 2020 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)(2020/12/15-)にて発表予定であったが会議延期となった。
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