2016 Fiscal Year Annual Research Report
Creation for Production of the Solar Cell and the Fuel Cell Rooted in Global Environment Purification by the Recycling of the Natural Plant
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26550102
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
小松 真治 東海大学, 理学部, 講師 (50423520)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 色素増感型太陽電池 / 作用極作製 / ヨウシュヤマゴボウ色素溶液 / 浸漬温度 / 溶液pH / 電池作製 / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各温度における色素前駆溶液からの色素吸着操作によって得られた作用極を用いた色素増感型太陽電池の電流-電圧特性から求めたエネルギー変換効率は、室温、80℃、70℃、60℃の順で減少した。光照射下の色素増感型太陽電池における電気化学交流インピーダンス測定では、酸化チタン/色素/電解液界面での抵抗値が室温、80℃、70℃、60℃の順で増加していた。酸化チタン/色素/電解液界面での抵抗値の減少が色素増感型太陽電池のエネルギー変換効率の増加に関与していると推察される。電池性能の評価の一貫として、作用極表面に吸着した色素の分光学的情報を比較することが必要である。色素が吸着した作用極の拡散反射スペクトル測定では、電極表面上に吸着した色素の吸光度は80℃、70℃、室温、60℃の順で増加してした。しかし、上述のエネルギー変換効率および酸化チタン/色素/電解液界面での抵抗との相関は取れなかった。そのため、現在、新たな測定方法を模索中である。
色素を含む酒石酸緩衝溶液（pH 2.9）、色素を含むリン酸緩衝溶液（pH 6.7）、または色素を含むアンモニア緩衝溶液（pH 9.4）を色素前駆液として使用して作成した色素増感型太陽電池の電流-電圧特性から、これらの色素増感型太陽電池のエネルギー変換効率はそれぞれ0.0255 %、0.0010 %、および0.0027 %であった。ヨウシュヤマゴボウ色素は、その中に存在するベタレイン系色素においてカルボン酸基が存在する。酸化チタン表面上において、カルボン酸基と酸化チタン表面の水酸基はエステル結合を形成すると言われている。これらの官能基にはpH感応性があるため、エネルギー変換効率の違いはpHの変化に基づく色素の何らかの構造変化が関与するものと考えられる。
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