2005 Fiscal Year Annual Research Report
ソフト溶液プロセスによる全固体フィルム型色素太陽電池の作製
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04F04407
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
杉浦 隆 岐阜大学, 工学研究科, 助教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SANKAPAL Babasaheb Raghunath 岐阜大学, 工学研究科, 外国人特別研究員
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| Keywords | 酸化亜鉛 / 薄膜 / 電気化学析出 / 色素 / 量子サイズ効果 / ナノ微粒子 / 無機 / 有機ハイブリッド材料 / 太陽電池 |
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| Research Abstract |
酸素飽和塩化亜鉛水溶液からの酸化亜鉛薄膜のカソード析出において、エオシンYなどの特定の水溶性色素を共存させると、酸化亜鉛とエオシンYの複合膜が得られ、これを希アルカリ水溶液で洗浄することでエオシンYを脱着し、結晶粒内に無数のナノポアが形成されたポーラス結晶薄膜となる。
この多孔質酸化亜鉛薄膜表面にCdSeナノ微粒子を化学析出させることで、無機顔料増感太陽電池の作製を試みた。3-5nm程度の量子サイズ効果を示すドットが一様に形成され、膜は赤く着色した。ヨウ化物又はポリ硫化物を含む電解質溶液を用いたサンドイッチセルはIPCEの最高値が57%に達し、量子ドットからの電子注入が高効率に起こることが確認された。このことは多孔質酸化亜鉛層の底部にまでCdSeの析出が起こることを示している。AM1.5擬似太陽光(100mW cm-2)照射下で2.89mA cm^<-2>の光電流を得たが、電解液中ではCdSeの光溶解が急速に進行するため、実用的なデバイスとならない。今後電解質溶液を固体ホール輸送材料に置き換えた乾式デバイスの試作評価をすすめる。この成果は日本MRS大会で報告し、同学会誌に論文掲載決定している。
上記と並行して、ZnO/dye/CuSCN積層構造の電気化学析出による作製と、太陽電池特性評価も行った。色素分子にエオシンYを用いた場合について、色素増感作用に基く光電流と光起電力発生を確認し、電析法のみで全固体型色素増感太陽電池が作製出来ることが分かったが、ZnO多孔質の細部にまでCuSCNを電析することが困難で、極めて低い変換効率に止まっている。CuSCN電析条件を検討し、有効なポアフィリングを達成することが必要である。
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