研究課題
研究代表者は，銅－インジウム系複合硫化物(以下，CIS)のコロイドを保護剤にメルカプト酢酸を用いて，水媒体中で室温にて合成した．それらを用いてCIS修飾二酸化チタン（CIS-TiO2）光電極，カーボン電極（対極），および多硫化物イオンをレドックスに用いて，量子ドット太陽電池を作製した．光電極の光物性，対極における多硫化物イオンの還元特性，さらに太陽電池のエネルギー変換特性の評価を行った．下記に示す幾つかの知見が得られた．１）CISコロイドのIn/Cuの組成比を変えたところ，InがCuに対してリッチであるCISコロイド(In/Cu = 2または3)が高い光応答性を示した．２）黒鉛電極の表面をメソポーラスなカーボンにより修飾することで，白金電極よりも高いエネルギー変換効率を示し，対極として高価な白金など貴金属を用いずに，安価な黒鉛電極で代替できることを明らかにした．３）CIS-TiO2光電極(In/Cu = 2)を各波長で光照射した場合，800 nm付近までの可視領域の光にまで応答し，500 nmの波長の光照射において，55%のIPCEを示した．さらに，連続的イオン層吸着反応による沈着(SILAR) 法を用いて，硫化インジウムや硫化亜鉛(ZnS)を被膜したZnS/In2S3/CIS/TiO2光電極では，70%程度と高い変換効率を示した.４）ZnS/In2S3/CIS-TiO2光電極// S2-/Sx2- //カーボン電極 のシステムを最適化することで，擬似太陽光 (AM1.5, 100 mWcm-2)の照射下で，エネルギー変換効率4.4%を達成した．
3: やや遅れている
本申請では，CIS/TiO2系光電極/ S2-/Sx2- /カーボン電極 のシステムを最適化し，擬似太陽光 (AM1.5, 100 mWcm-2)の照射下で，エネルギー変換効率7%の達成を目標としている．しかしながら，現時点では，そのエネルギー変換効率の実現が達していないため。
以下に示す実験を遂行し，量子ドット太陽電池のエネルギー変換効率7%以上を達成する．１）メルカプト酢酸以外のチオ酢酸，L-システインなど各種保護剤の種類や導入量を変化させて，CISコロイドの合成を行い，光物性を評価する．２）上記１）で合成したCISコロイドを用いて太陽電池を作製し，IPCEおよびエネルギー変換効率を評価する．３）太陽電池のインピーダンスを測定し，それらの結果を基にして，太陽電池の作製にフィードバックしていく．
大学から支給されている研究費を用いて、当初予定していた研究が遂行できたため。
物品の購入に充てる。
すべて 2016 2015
すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)
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