DEVELOPMENT OF HIGH EFFICIENCYAND LONG LIFETIME ON DYESOLAR CELL USING HIGH CONDUCTING GEL ELECTROLYTES

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18560322
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Akashi National College of Technology (2008); Nara National College of Technology (2006-2007)
• Principal Investigator: KYOKANE Jun Akashi National College of Technology, 校長 (50043469)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TSUTSUMI Yasuo 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (50188596) ; KATAKURA Katsumi 奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80169466)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 色素増感太陽電池 / イオン性液体 / フッ素系ゲル電解質 / ポリエチレングリコールゲル電解質 / 逆電子移動 / ピリジン / ミクロ相分離構造

Research Abstract

色素増感太陽電池(DSC素子)は一般に液体電解質を利用して発電しているが、本研究では液体電解質の持つ欠点を克服し、高い電気伝導が期待できるゲル電解質に着目し、変換効率の向上と長寿命化を目指して実施した。ゲル化にあたっては、フッ素系オリゴマーとポリエチレングリコールを基盤とした2種類の材料を使用した。特にフッ素系ゲル電解質を用いたDSC素子の諸特性は、開放電圧Voc=0.6 [V] , 短絡電流Jsc=5.8 [mA/cm^2], Fill Factor:FF=0.56, 変換効率η=4.4 [%] となり、変換効率に関しては2006年度の研究開始時におけるDSC素子に比べ、1.6倍強程度まで向上し当初の目標(変換効率η=5 [%])に近づけることが出来た。

Research Products

• [Journal Article] Electrical Properties of Dye-Sensitized Solar Cells Using High Conducting Gel Electrolytes (2008)
  • Author(s): J. Kyokane, T. Kubota, N. Fujita, K. Hirata
  • Journal Title: 8^<th> International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME 2008), December 16, Kobe PI-43 Pages: 196-197
• [Journal Article] The Electrochemical Precipitation of Size Controlled Mn(OH)_2 and Their Application to Li Ion Batteries (2008)
  • Author(s): K. Wada, Y. Kajiki, K. Katakura, T. Fukutsuka, Y Uchimoto and Z. Ogumi
  • Journal Title: 214^<th> ECS Meeting Pages: 184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of the Electrochemically-Formed Spinel Lithium Manganese Oxides (2008)
  • Author(s): K. Katakura, K. Wada, Y. Kajiki, A. Yamamoto and Z. Ogumi
  • Journal Title: International Meeting on Lithium Battery, June 24, Tianjin, CHINA
• [Journal Article] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性 (2007)
  • Author(s): 京兼純,久保田拓也,平田憲司,沢田英夫
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告・有機エレクトロニクス研究会 第107巻 Pages: 1-6
• [Journal Article] Electrical properties of fluorinated gel electrolytes using ionic liquids and its application of secondary battery (2006)
  • Author(s): J. Kyokane, T. Shima, H. Sawada, K. Yoshino
  • Journal Title: 機械学科関西支部・地域技術活動活性化懇話会,学のシーズ特集号 第3号 Pages: 36-41
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究II (2008)
  • Author(s): 久保田拓也,京兼純,平田憲司,沢田英夫
  • Organizer: 平成20年度電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学
  • Year and Date: 20081100
• [Presentation] 電解沈殿法による水酸化マンガンの合成とその粒子径制御 (2008)
  • Author(s): 片倉勝己,梶木良之,和田好平,小久見善八
  • Organizer: 2008年電気化学会第75回大会
  • Place of Presentation: 山梨大学
  • Year and Date: 20080300
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究I (2007)
  • Author(s): 久保田拓也,京兼純,平田憲司,沢田英夫
  • Organizer: 平成19年度電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 20071100
• [Presentation] PEFC三相界面モデルにおけるPt/C 触媒の安定性(2) (2007)
  • Author(s): 平井智昭,衣本太郎,片倉勝己
  • Organizer: 2007年電気化学秋季大会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 20070900
• [Presentation] 二次元メニスカス電極モデルによる三相界面領域の解析 (2007)
  • Author(s): 片倉勝己
  • Organizer: 第18回電解プロセス研究会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 20070900
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究 (2007)
  • Author(s): 久保田拓也,京兼純,平田憲司,沢田英夫
  • Organizer: 第232回電気材料技術懇談会・若手研究発表会
  • Place of Presentation: 中央電気倶楽部
  • Year and Date: 20070700
• [Presentation] 電解沈殿法水酸化マンガンからのアルカリ金属含有マンガン酸の低温合成 (2007)
  • Author(s): 和田好平,山本亮子,片倉勝己,小久見善八
  • Organizer: 2007年電気化学会第74回大会
  • Place of Presentation: 東京理科大学
  • Year and Date: 20070300
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究(II) (2007)
  • Author(s): 平田憲司,京兼純,久保田拓也,沢田英夫,池田壽文
  • Organizer: 平成19 年度電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 20070300
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究(II) (2006)
  • Author(s): 平田憲司,京兼純,沢田英夫,池田壽文
  • Organizer: 平成18年度電気関係学会関西支部連合大会
  • Place of Presentation: 大阪工業大学
  • Year and Date: 20061100
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の基礎研究 (2006)
  • Author(s): 平田憲司,京兼純,沢田英夫,池田壽文
  • Organizer: 奈良県新エネルギーシンポジウム
  • Year and Date: 20061100
• [Presentation] 電解還元法による水酸化マンガンの合成とそのリチウムイオン二次電池正極材料への応用 (2006)
  • Author(s): 和田好平,片倉勝己,小久見善八
  • Organizer: 2006年電気化学会秋季大会
  • Place of Presentation: 同志社大学
  • Year and Date: 20060900
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の電気的特性 (2006)
  • Author(s): 平田憲司,京兼純,沢田英夫
  • Organizer: 平成18年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 20060800
• [Presentation] 色素増感太陽電池に関する研究 (2006)
  • Author(s): 平田憲司,京兼純,吉村真史
  • Organizer: 第220回電気材料技術懇談会・若手研究発表会
  • Place of Presentation: 中央電気倶楽部
  • Year and Date: 20060700
• [Presentation] 高イオン導電性ゲル電解質を用いた色素増感太陽電池の研究(I) (2006)
  • Author(s): 平田憲司,京兼純,宮崎悟,沢田英夫,池田壽文
  • Organizer: 平成18年度電気学会全国大会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 20060300
• [Book] 色素増感太陽電池(分担執筆),柔構造有機エレクトロニクス(電気学会調査専門委員会編) (2007)
  • Author(s): 京兼純
  • Publisher: (株)オーム社
• [Remarks] 論文優秀賞:2007 年1 月19 日受賞
• [Remarks] (参考論文)京兼純,吉村真史,沢田英夫,吉野勝美"高イオン導電性ゲル電解質の電気的特性と色素増感太陽電池への応用",電気材料技術雑誌,第14 巻,pp.48-pp.55 (2005) 査読有