| 研究課題/領域番号 |
25288085
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
播磨 裕 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20156524)
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| 研究分担者 |
今榮 一郎 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90293399)
駒口 健治 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80291483)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | DSSC / solar cells / organic dyes / adsorption / 太陽電池 / 色素増感 / スピンプローブ / ESR |
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| 研究実績の概要 |
ピリジル基およびカルボキシル基をアンカー部位として有する有機色素がチタニア上のルイス酸点およびブレンステッド酸点にそれぞれ吸着することを見出しているが，典型的な2種類の色素NI4およびNI2を用いてアンカー部の違いによる電子注入機構の相違について詳細な検討を行った。その結果，高光強度領域においてチタニアへの吸着力が劣るNI4色素を用いたDSSCの光電流値がNI2の値を上回ることを見出した。このことは，色素とチタニア間の電子コミュニケーションには吸着力の強い色素が適するとする通説に反する結果であり，アンカー部位の設計に新しい視点を供するものである。また，NI4-DSSCの光起電圧はNI2-DSSCよりも大きいことを見出し，その理由を過渡光起電圧測定や電気化学インピーダンス測定，過渡吸収スペクトル測定に基づいて検討した。
新規なスピンプローブ分子として，アンカー部位にピリジル基を有する色素TAPの合成に成功した。また，TAPと同じ分子構造を有するがアンカー部位がシアノアクリル酸のAKD1を合成し，スピン活性度と電子注入効率との相関性を検討した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
自ら合成したスピンプローブ色素（FBT,FBT6,PBT）を用いた太陽電池特性評価とESR研究より，チタニア上での有機色素の凝集状態が明らかとなってきた。しかしながら，低吸着領域における有機色素の吸着形態はこれまでの予想とは異なることが明らかになりつつある。この点の解明には研究方針をいくぶん変更して，新たな観点で実験内容を検討することが必要であった。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度には，2種類の酸点（ルイス酸点とブレンステッド酸点）に別個に吸着し，光吸収帯の異なる有機色素（NI4とPBT,PBT6,PBT）を用いてチタニア表面の有効利用による色素増感太陽電池の高効率化について検討する。
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