2009 Fiscal Year Annual Research Report
実用的な高効率・擬固体化色素増感太陽電池モジュールの開発
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21560325
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
村上 健司 Shizuoka University, 電子工学研究所, 准教授 (30182091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥谷 昌之 静岡大学, 工学部, 准教授 (00293605)
下村 勝 静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (20292279)
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| Keywords | 太陽電池 / 長寿命化 / 表面・界面物性 / 擬固体化電解質 / スプレー熱分解薄膜形成法 |
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| Research Abstract |
本年度は、(1)光半導体TiO_2膜上への色素の吸着、(2)TiO_2膜の最適化および(3)高分子電解質の封止法の検討を目的として研究を遂行した。その結果、(1)に関しては、研究用のモデル系としてSi表面と酢酸を選択し、光電子分光法および走査トンネル顕微鏡を用いて、酢酸がSiダイマーの中心にSi-O-C(CH_3)-O-Siの形で垂直に吸着することを明らかにした。(2)に関しては、手動式スプレー熱分解薄膜形成(SPD)法に代わり、自動式SPD装置を導入し、0.25cm^2の有効面積を持つ太陽電池に対して、性能のばらつきを手動式に比べて50%程度低減できることを確かめた。また、有効面積20cm^2の大型太陽電池に対しては、性能のばらつきを十分に抑えることができないことも判明した。(3)に関しては、封止法として隔膜または高分子細胞の利用を検討し、隔膜を利用した場合電解質の漏れや蒸発を防ぐことが難しいことが判明した。その結果、塑性剤を利用した具体的な高分子細胞の合成法を検討することとした。
本年度の結果は、TiO2光半導体膜上に、SPD法を利用して色素を直接吸着させるための基礎知識を与えるものであり、次年度での実践に非常に有効である。また、自動式SPD装置の有効性が実証され、次年度で形成条件、スプレー圧力、スプレー溶液量、スプレー間隔、基板温度などを最適化することにより、再現性の高い太陽電池の作製が可能となる。さらには、液体電解質を効率良く高分子内に封止した高分子電解質の合成法を決定することにより、高性能な電解質の擬固体化が可能となり、実用的な太陽電池の作製手順の確立が大きく前進する。
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