エレクトロスピニング・ナノファイバー酸化チタン電極による色素増感太陽電池

使用电纺纳米纤维二氧化钛电极的染料敏化太阳能电池

• 批准号: 17029059
• 负责人: 白鳥 世明
• 金额: $ 2.94万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029059/
• 关键词: エレクトロスピン; 色素増感; 太陽電池; 酸化チタン; ナノファイバー; 熱プレス; 効率; ナノテクノロジー; エネルギー

色素増感太陽電池の変換効率向上には、光をなるべく多く受けるための酸化半導体膜の高表面積化、色素と電解質溶液問の酸化還元反応を円滑により多く起こすための酸化半導体膜の多孔質化が重要となってくる。本研究ではその2つの機能を満たすナノファイバ膜をエレクトロスピニング法を用いることによって作製した。エレクトロスピニング法は高分子溶液に高電圧をかけるだけでナノファイバを作製する技術であり、ナノファイバが次々と折り重なって膜を形成することにより、常温常圧下で簡素なプロセスのわりに高表面積で多孔質なナノファイバ膜を得ることができる。この性質を利用して、高分子溶液と酸化半導体の前駆体の混合溶液をエレクトロスピンすることにより混合ファイバ膜を作製し、高温で焼成することによって高分子を除去し、純粋な結晶酸化半導体膜を得ることができた。この膜を光電極として色素増感太陽電池の特性に及ぼす要因を検討した。酸化チタンナノファイバーはシート状に作製され、その後熱プレスによりファイバーの密度を上昇させることができた。ファイバー密度の上昇とともにルテニウム色素の担持量が増加した。また、作製したナノファイバーシートはセルフスタンディングであるため、FTO基材に載せる酸化チタンナノファイバー電極を1枚から6枚、デジタル的に増加させることが可能となった。作製したナノファイバー電極の焼成後は、X線回折によりアナターゼ型の結晶であることが確認された。熱圧力処理を施すことでファイバの形状を保ちつつファイバ同士を接合させ、膜厚が11.60μmのとき変換効率6.18%の特性を得た。また、エレクトロスピニング溶液中のtitanium tetra isopropoxideの量を減らすことでファイバを細径化し、表面積を上げることで色素の担持量を増加させ、膜厚10.63μmで変換効率6.98%の特性を得た。

The pigments are sensitive to the temperature of the cell, the temperature of the cell, the temperature, the temperature The purpose of this study is to determine the effect of the membrane on the membrane in this study. The polymer solution was used to treat high molecular weight in the presence of high power electronics. the temperature of the polymer solution was higher than that of the polymer solution. the polymer solution was used as a high-molecular weight solution, the high-molecular-weight polymer solution was used in the process of high-molecular-weight polymer solution, high-temperature, low-temperature, high-temperature, high- The polymer solution was used to acidify the semi-solid body and the mixed solution of the polymer solution to acidify the semiconductor. the mixture of the polymer solution and the mixture of the polymer solution and the polymer solution were used in the preparation of the mixed solution, the high temperature temperature, the temperature and the temperature. The photovoltaic effect of the film is very sensitive to the characteristics of the cell and the effect is due to the sensitivity of the cell. Acidify the density of the oil and water on the density plate. The weight of pigment is increased on the density. It is possible to increase the cost of the battery by using the base material of FTO, which is the base material, and the base material, that is, the base material, the base material, the substrate, the cathode, the cathode. Make sure that the computer is dead, and the X-ray is back to the end of the computer. The thickness of the film is 11.60 μ m. The film thickness is 6.18%. The amount of titanium tetra isopropoxideum in the solution was measured in the solution. The weight of the pigment in the solution was increased, and the film thickness was 10.63 μ m. The yield was 6.98%.

项目成果

Effect of Heat Pressing on TiO2 Dye-sensitize Solar Cells via Electrospinning

静电纺丝热压对 TiO2 染料敏化太阳能电池的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 7th International Conference on Nano-Molecular Electronics
• 作者: Hiroshi Kokubo;Takayuki Naka;Hiroki Tsuchihira;Seimei Shiratori
• 通讯作者: Seimei Shiratori

湿式法を用いた多孔質TiO2膜の作製

湿法制备多孔TiO2薄膜

• 发表时间: 2006
• 期刊: 応用物理学会関係連合講演会 第53回
• 作者: 柘植洋祐;中峻之;白鳥世明
• 通讯作者: 白鳥世明

Formation of novel 2D polymer nanowabs via electrospinning

通过静电纺丝形成新型二维聚合物纳米带

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nanotechnology 17
• 作者: Bin Ding;Chunrong Li;Yasuhiro Miyauchi;Oriha Kuwaki;Seimei Shiratori
• 通讯作者: Seimei Shiratori

Fabrication of fibrous films with rugate structure prepared by layer-by-layer self-assembly method : Application to photoelectrode of dye-sensitized solar cell

层层自组装法制备梳状结构纤维膜：在染料敏化太阳能电池光电极中的应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: Colloids and Surfaces A : Physicochem. Eng. Aspects 284-285
• 作者: Yosuke Tsuge;Kohei Inokuchi;Katsuhiro Onozuka;Seimei Shiratori
• 通讯作者: Seimei Shiratori

Dye-sensitized solar cells based on electrospun nanofibrous membranes

基于电纺纳米纤维膜的染料敏化太阳能电池

• 发表时间: 2006
• 期刊: Nanotechnology 17
• 作者: Katsuhiro Onozuka;Bin Ding;Yousuke tsuge;Takayuki Naka;Michiyo yamazaki;Seimei Shiratori
• 通讯作者: Seimei Shiratori