クロロフィルc_2増感太陽電池の開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760606
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 王 暁峰 岐阜大学, 大学院・工学研究科, 産官学連携研究員 (40434899)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: クロロフィル / 色素増感太陽電池 / 光合成色素 / ポルフリン / 電子注入

研究概要

色素増感太陽電池に利用する新規クロロフィル増感色素の開発を行った。バクテリアクロロフィル誘導体及びクロリンとポルフリン環を持つクロロフィル色素を利用することにより太陽電池の光吸収効率を改善した。クロロフィル色素の構造改造することにより色素の電子注入効率及び逆電子移動を改善した。最大光電変換効率は8%に達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Cyclic tetrapyrrole based molecules for dye-sensitized solar cells (2010)
  • 著者名/発表者名: X-F. Wang, H. Tamiaki
  • 雑誌名: Energy Environ. Sci. vol.3 ページ: 94-106
  • 査読あり
• [雑誌論文] TiO2- and ZnO-based solar cells using a chlorophyll a derivative sensitizer for light-harvesting and energy conversion (2010)
  • 著者名/発表者名: X-F. Wang, O. Kitao, E. Hosono, H. Zhou, S. Sasaki, H. Tamiaki
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A: Chem vol.210 ページ: 145-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significant enhancement in the power conversion efficiency of chlorophyll co-sensitized solar cells by mimicking the principles in natural photosynthetic light-harvesting complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: X-F. Wang, Y. Koyama, O. Kitao, Y. Wada, S. Sasaki, H. Tamiaki, H. Zhou
  • 雑誌名: Biosens. Bioelectron. vol.25 ページ: 1970-1976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chlorophyll-a derivatives with various hydrocarbon ester groups for efficient dye-sensitized solar cells: static and ultrafast evaluations on electron injection and charge collection processes (2010)
  • 著者名/発表者名: X-F. Wang, H. Tamiaki, L. Wang, N. Tamai, O. Kitao, H. Zhou, S. Sasaki
  • 雑誌名: Langmuir vol.26 ページ: 6320-6327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient dye-sensitized solar cell based on oxo-bacteriochlorin sensitizers with broadband absorption capability (2009)
  • 著者名/発表者名: X-F. Wang, O. Kitao, H. Zhou, H. Tamiaki, S. Sasaki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C vol.113 ページ: 7954-7961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extension of pi-conjugation length along the Qy axis of a chlorophyll a derivative for efficient dye-sensitized solar cells (2009)
  • 著者名/発表者名: X-F. Wang, O. Kitao, H. Zhou, H. Tamiaki, S. Sasaki
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 1523-1525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dye-sensitized solar cells based on the principles and materials of photosynthesis: mechanisms of suppression and enhancement of photocurrent and conversion efficiency (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Koyama, T. Miki, X-F. Wang, H. Nagae
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Sci. vol.10 ページ: 4575-4622
  • 査読あり
• [学会発表] Aggregation of Indoline Dyes as Sensitizers for ZnO Solar Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: 王暁峰, 桜木友佳子, 吉田司
  • 学会等名: 電気化学会第77回大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
  • 年月日: 20100329-20100331
• [学会発表] Development of novel dye sensitizers for ZnO based solar cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Feng Wang, Tsukasa Yoshida, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui, Tomohiko Inomata, Hideki Masuda
  • 学会等名: Tenth International Symposium on Biomimetic Materials Processing
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20100126-20100129
• [学会発表] Plastic Solar Cells Employing Electrodeposited Nanostructured ZnO and Organic Dye (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Yoshida, Xiaofeng Wang, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui, Hidetoshi Miura, Yoshiya Fujishita
  • 学会等名: International Symposium on Eco-materials Processing and Design
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20100109-20100111
• [学会発表] Exploring Suitable Dye Sensitizers for Solar Cells Based on Electrodeposited Eosin Y/ZnO Hybrid Films (2010)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Feng Wang, Tsukasa Yoshida, Yukako Sakuragi, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui, Tomohiko Inomata, Hideki Masuda, Shin-ichi Sasaki, Hitoshi Tamiaki
  • 学会等名: International Symposium on Eco-materials Processing and Design
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20100109-20100111
• [学会発表] Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells Based on Natural Chlorophylls and Their Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Feng Wang
  • 学会等名: International Workshop on Spectroscopic Studies of Carotenoids, Chlorophylls and Bacterial Photosynthesis
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2010-01-25
• [学会発表] Electrochemical Self-Assembly of Inorganic/Organic Nano-Hetero Interfaces for Photovoltaic Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Yoshida, Lina Sun, XiaoFeng Wang, Kazumasa Funabiki, Takashi Sugiura, Servane Haller, Daniel Lincot
  • 学会等名: 2009MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Hynes Convention Center and Sheraton Boston Hotel, Boston, Massachusetts, USA
  • 年月日: 20091130-20091204
• [学会発表] クロロフィル誘導体に基づいた高効率色素増感太陽電池の構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 王暁峰, 吉田司, 民秋均, 佐々木真一
  • 学会等名: 第40回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 岐阜大学工学部
  • 年月日: 20091107-20091108
• [学会発表] アルキル基を持つ新規クロロフィル誘導体を用いた色素増感太陽電池 (2009)
  • 著者名/発表者名: 王暁峰, 吉田司, 民秋均, 佐々木真一
  • 学会等名: 2009年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 東京農工大学工学部
  • 年月日: 20090910-20090911
• [学会発表] Electrochemical Self-Assembly of ZnO/Dye Nano-Hetero Interfaces for Photovoltaic Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Yoshida, Lina Sun, Keigo Ichinose, Yukako Sakuragi, XiaoFeng Wang, Takashi Sugiura, Kazumasa Funabiki, Masaki Matsui
  • 学会等名: 5th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20090901-20090903
• [学会発表] Optimization of Natural Chlorin Macrocycle for Efficient Dye-Sensitized Solar Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Feng Wang
  • 学会等名: 18th ISPPCC Satellite Symposium on Photochemistry and Photobiology of Supramolecular Systems and Coordination Compounds
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2009-07-09
• [学会発表] クロロフィル増感太陽電池 (2009)
  • 著者名/発表者名: 王暁峰, 北尾修, 細野英司, 周豪慎, 民秋均, 佐々木真一
  • 学会等名: 電気化学第76回大会
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Significant enhancement in the power conversion efficiency of chlorophyll co-sensitized solar cells by mimicking the principles innatural photosynthetic light- harvesting complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: Xiao-Feng Wang, Osamu Kitao, Haoshen Zhou, Yuji Wada, Shin-ich Sasaki, Hitoshi Tamiaki, Yasushi Koyama
  • 学会等名: Light-Harvesting Processes 2009
  • 発表場所: Kloster Banz, ドイツ
  • 年月日: 2009-03-14