半導体層の多層化による全固体型色素増感太陽電池の高効率化

通过增加半导体层数提高全固态染料敏化太阳能电池的效率

基本信息

  • 批准号:
    15033233
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.58万
  • 依托单位:
  • 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:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

1.固体型色素増感太陽電池における開回路電圧向上これまで、酸化チタンをはじめとする多孔質酸化物半導体層の表面に種々の高バンドギャップ酸化物を被覆して多層化することにより、n型半導体中に注入された電子の逆電子移動を抑制し、光電変換効率を向上できることが報告されている。しかしながら、この方法では、多孔質TiO_2内に均一に酸化物を被覆するのが難しく、さらに酸化物前駆体を導入後に高温で焼成する必要があるため色素吸着前に行わなければならなかった。本研究では、色素吸着後の多孔質TiO_2 n-型半導体層にZnO、MgO等の高バンドギャップ半導体の前駆体である種々の酢酸塩で処理することにより表面修飾を行った。その結果、Iscは減少するもののVocが大幅に向上し、全体として変換効率を4.1%まで向上させることができた。Vocが向上した理由については、多孔質TiO_2表面に形成された酢酸塩の薄層が、剥き出しのTiO_2とCuIの接触界面による電荷再結合を抑制するためであると考えられ、従来の高バンドギャップ酸化物による被覆と同様の効果が得られたものと考えられる。この方法は、エタノールの沸点程度の温度で行うため、色素吸着後の処理が可能であり、また再現性も良好である。2.非錯体型有機色素の固体型色素増感太陽電池への適用最近、湿式色素増感太陽電池において、従来のルテニウム錯体色素の性能に匹敵する非錯体型有機色素が報告されている。有機色素は、価格、供給量の面で優位であるばかりでなく、吸光係数が大きいので、ルテニウム錯体色素よりも少ない吸着量でも、良好な光吸収効率が期待できる。固体型色素増感太陽電池では、酸化チタンの膜厚を厚くするのが難しいという問題点があったが、有機色素を使えば膜厚が薄くても充分な光吸収効率が得られると考えられる。そこで、いくつかの有機色素について固体型色素増感太陽電池への適用を試みた。比較的薄い膜厚(約5μn)のため、変換効率は1.2%とやや低い値となっているが、Iscについては、有機色素の方が6.4mA/cm^2と、ルテニウム錯体色素の5.0mA/cm^2よりも高い値が得られていることは、注目される。
Type 1. Solid pigment rights are solar battery に お け る open loop current 圧 upward こ れ ま で, acidification チ タ ン を は じ め と す る porous acidification content の semiconductor layer surface に 々 の high バ ン ド ギ ャ ッ プ acidification content を coating し て multiple stratification す る こ と に よ り, n-type semiconductor に injection さ れ た の inverse electronic mobile を し, photoelectric - in sharper rate を で upwards Youdaoplaceholder0 る とが とが reports されて る る. し か し な が ら, こ の way で は, porous TiO_2 に に acidification content を uniform coating in す る の が difficult し く, さ ら に acidification after former 駆 body を import high temperature に で 焼 into す る necessary が あ る た め pigment line before sorption に わ な け れ ば な ら な か っ た. This study で は, pigment after sorption の porous TiO_2 n - type semiconductor layer に ZnO, high MgO style etc. の バ ン ド ギ ャ ッ プ semiconductor の 駆 body before で あ る kind 々 の boggy acid salt で 処 Richard す る こ と に よ り surface modification を line っ た. そ の results, Isc は reduce す る も の の Voc が に し up sharply, all と し て - in sharper を 4.1% ま で upward さ せ る こ と が で き た. Voc が upward し た reason に つ い て は, porous TiO_2 に formation on the surface of さ れ た boggy acid salt の thin layer が, peel き し の TiO_2 と CuI の contact interface に よ る charge recombination を inhibit す る た め で あ る と exam え ら れ, high 従 to の バ ン ド ギ ャ ッ プ acidification content に よ る coating と with others の fruit comes unseen が ら れ た も の と exam え ら れ Youdaoplaceholder0. こ の way は, エ タ ノ ー ル の boiling point temperature degree の で line う た め, pigment after sorption の 処 Richard が may で あ り, ま た good reproducibility も で あ る. 2. Type the wrong size of organic pigment の solid pigment rights are solar battery へ の used recently, wet pigment rights solar cell に お い て, 従 の ル テ ニ ウ ム misprinted pigment の performance に match す る not wrong size organic pigment が report さ れ て い る. Organic pigment は, 価 lattice, supply の plane で optimal で あ る ば か り で な く, large absorption coefficient が き い の で, ル テ ニ ウ ム misprinted pigment よ り も less な い sorption amount で も, good な light absorption 収 が look forward to working rate で き る. Type solid pigment rights are solar battery で は, acidification チ タ ン の film thickness を thick く す る の が difficult し い と い う problem point が あ っ た が, organic pigment を え ば film thickness thin が く て も fully な light absorption 収 が sharper rate have ら れ る と exam え ら れ る. Youdaoplaceholder0 で で, く く に に に て て て <s:1> organic pigment に て て solid pigment sensitizing solar cells へ <e:1> applicable to を test みた. Compare い thin film thickness (about 5 mu n) の た め, variations in sharper は 1.2% と や や low い numerical と な っ て い る が, Isc に つ い て は, organic pigment の が 6.4 mA/cm ^ 2 と, ル テ ニ ウ ム misprinted pigment の 5.0 mA/cm ^ 2 よ り も high い numerical が must ら れ て い る こ と は, attention さ れ る.

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
昆野 昭則(分担): "色素増感型太陽電池の開発技術"技術教育出版社. 229 (2003)
Akinori Konno(撰稿人):“染料敏化太阳能电池的开发技术”Gijutsu Kyoiku Publishing 229(2003)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Dye-sensitized solar cells with an extremely thin liquid film as the redox electron mediator
以极薄液膜作为氧化还原电子介体的染料敏化太阳能电池
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    B.Onwona-Agyeman;G.R.A.Kumara
  • 通讯作者:
    G.R.A.Kumara
G.R.R.A.Kumara: "Efficient dye-sensitized photoelectrochemical cells made from nanocrystalline tin(IV) oxide-zinc oxide composite films"Semiconductor Science and Technology. 18・2. 312-318 (2003)
G.R.R.A.Kumara:“由纳米晶氧化锡-氧化锌复合膜制成的高效染料敏化光电化学电池”《半导体科学与技术》18・2(2003)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
新しい有機太陽電池のオールプラスチック化への課題と対応策
新型全塑料有机太阳能电池面临的挑战与对策
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Akinori Konno;G.R.Asoka Kumara;Shoji Kaneko;Masayuki Okuya;技術情報協会 編
  • 通讯作者:
    技術情報協会 編
金属酸化物混合電極による色素増感太陽電池の高効率化
使用金属氧化物混合电极提高染料敏化太阳能电池的效率
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Akinori Konno;Tatsuya Kitagawa;Hiroaki Kida;G.R.Asoka Kumara;K.Tennakone;A.Konno;G.R.A.Kumara;昆野 昭則
  • 通讯作者:
    昆野 昭則
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

昆野 昭則其他文献

CuIを用いる全固体型色素増感太陽電池
使用 CuI 的全固态染料敏化太阳能电池
  • DOI:
  • 发表时间:
    2003
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Akinori Konno;G.R.Asoka Kumara;Shoji Kaneko;Masayuki Okuya;G.R.A.Kumara;昆野 昭則
  • 通讯作者:
    昆野 昭則

昆野 昭則的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('昆野 昭則', 18)}}的其他基金

全固体型色素増感太陽電池における高機能性界面の設計・構築と高効率化
全固态染料敏化太阳能电池的高功能界面和高效率的设计和构建
  • 批准号:
    17029026
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
新規多孔質複合酸化物電極の開発と色素増感型太陽電池の高効率化
新型多孔复合氧化物电极的开发和更高效率的染料敏化太阳能电池
  • 批准号:
    04F04148
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
p型半導体を用いる高効率全固体型色素増感太陽電池の開発およびフィールドテスト
使用p型半导体的高效全固态染料敏化太阳能电池的开发和现场测试
  • 批准号:
    14050048
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
特異な反応場としての電極-溶液界面を利用する有機光化学と光プロセスの開拓
利用电极-溶液界面作为独特反应场的有机光化学和光过程的发展
  • 批准号:
    07750939
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
電気化学と光化学の融合による新規有機合成反応系の探索
电化学与光化学相结合寻找新型有机合成反应体系
  • 批准号:
    04855168
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
陽極酸化反応を利用した複素小員環化合物の有用含窒素化合物への変換
利用阳极氧化反应将小杂环化合物转化为有用的含氮化合物
  • 批准号:
    01750797
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

相似国自然基金

钚的固体化学
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    400 万元
  • 项目类别:
    国家杰出青年科学基金
基于相界面应变调控的新型多铁性化合物合成与性能研究
  • 批准号:
    22001014
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Pickering乳化包合原理的中药挥发油高载油固体粒子的构建、稳定化及其口服固体制剂应用基础研究
  • 批准号:
    81974524
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
“零膨胀”金属间化合物的合成与磁结构
  • 批准号:
    21971009
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
含氟金属碘酸盐非线性光学晶体研究
  • 批准号:
    21901120
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
氮化碳局域电场缺陷微结构的调控及其光热催化机制研究
  • 批准号:
    21961024
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
氮化碳表面单分散多金属钨氧簇的构筑与光催化机制研究
  • 批准号:
    21961025
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    39.5 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
一维量子反铁磁性3d过渡金属链的脱水设计间接合成和性能研究
  • 批准号:
    21901078
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于晶格差异性原理的三价镧锕分离行为研究
  • 批准号:
    21806118
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
半导体光催化材料表面原位固相合成石墨烯及光催化性能
  • 批准号:
    21871155
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

特異な構造をもつ電気伝導性酸化物の固体化学的伝導性制御と新規熱電変換材料の開発
独特结构导电氧化物的固态化学电导率控制及新型热电转换材料的开发
  • 批准号:
    24K08034
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
全固体化電池用複合化無機固体電解質の創製
全固态电池复合无机固体电解质的研制
  • 批准号:
    23K23445
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
休眠細胞の固体化した細胞質におけるシグナル伝達の解明
休眠细胞凝固细胞质中信号转导的阐明
  • 批准号:
    22KJ1423
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
全固体化電池用複合化無機固体電解質の創製
全固态电池复合无机固体电解质的研制
  • 批准号:
    22H02177
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
アミンへの分子認識試薬を利用したCO2の固体化とアミン吸収液の非加熱再生
利用胺分子识别试剂固化CO2及胺吸收液非热再生
  • 批准号:
    22K18926
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
固体化した細胞質をもつ休眠細胞からの復帰機構の解明
阐明细胞质凝固的休眠细胞的恢复机制
  • 批准号:
    22K15110
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
分解特性を利用した塩素系固体化学製品の迅速かつ簡便な分析手法の確立
利用分解特性建立快速简便的氯基固体化工产品分析方法
  • 批准号:
    20H01132
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
SOLIDIFY - Built Environment Backlighting
SOLIDIFY - 建筑环境背光
  • 批准号:
    105750
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Study
SBIR Phase I: Utilization of a Combustion Process to Rapidly Solidify a Photocuring Composite Structure
SBIR 第一阶段:利用燃烧过程快速固化光固化复合结构
  • 批准号:
    1843840
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
フラストレート磁性体の固体化学的構造制御による新奇磁性の開発
通过受挫磁性材料的固态化学结构控制开发新型磁性
  • 批准号:
    14J07886
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 3.58万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了