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P型半導体として銅化合物を使用した色素増感太陽電池の固体化技術開発

开发使用铜化合物作为P型半导体的染料敏化太阳能电池的固态技术

基本信息

批准号：
02F00187
负责人：
柳田祥三
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代低コスト太陽電池として今後の産業化が大きく期待されている色素増感型太陽電池は、アモルファスシリコン太陽電池に匹敵する変換効率に加え、その製造プロセスに大きなエネルギーを要しないため、高速大量生産の可能性がある。この太陽電池は、可視光領域に幅広い吸収を持つ色素を固定した多孔質セラミック薄膜を光作用極とし、白金もしくは炭素の対極との間にヨウ化物イオンとヨウ素を含む有機溶液を封じたものである。しかし、実用化を考えた場合、この電解質溶液部分を固体化することは、長期の安定性を確保するためには非常に重要である。本研究では、固体層としてP型半導体で、アセトニトリルに可溶なヨウ化銅、イオン種からの電界析出による構築が可能なチオシアン酸銅を選択した。高い伝導度を示し、粒径が比較的小さく結晶性の高いヨウ化銅薄膜を、アセトニトリル溶液から作製する技術を確立した。また、製膜の際にイオン性液体を少量添加することで粒径がナノサイズまで小さくなり、しかもさらに一桁高い伝導度を持つ薄膜が得られることを明らかにした。ヨウ化銅を、色素担持した多孔質酸化チタンのナノサイズの空孔内に構築しやすいよう、より空孔経の大きな多孔質酸化チタン薄膜をスプレー法により作製した。得られた多孔質膜に色素を担持した後、ヨウ化銅のアセトニトリル溶液を滴下、乾燥を繰り返すことで充填し、変換効率3%の全固体型色素増感太陽電池の作製に成功した。

Next-generation low-voltage solar cells are expected to be industrialized in the future, including dye-enhanced solar cells and アモルファスシリコンsolar. The battery is comparable to the replacement efficiency of the battery, the manufacturing efficiency is high, and the high-speed mass production is possible. The solar cell is a solar cell, the visible light range is wide, the absorbing pigment is fixed, the porous film is a light-operated electrode, and theし, platinum もしくは carbon の対极との间にヨウ chemical compound イオンとヨウprime をcontaining むorganic solution をsealed じたものである. It is very important to ensure the long-term stability of the electrolyte solution when it is chemically tested. In this study, the solid layer of P-type semiconductor and the soluble copper chloride were analyzed. , イオンkind of からのelectric boundary precipitation による construction がなチオシアン copper acid を selection した. We have established high-density copper thin films with high conductivity and relatively small particle size, and established copper-based film and copper solution solutions.また、Film-making material にイオン liquidをA small amount of additionすることでParticle sizeがナノサイズまでsmallさくなり, しかもさらに一桁高い伝 Conductivity をhold つ Film が got られることを明らかにした. Copper oxide and pigment-supported porous acidified pores are constructed of porous acidified fluoride.いよう, よりHollow 経の大きな porous acidified チタン film をスプレー法によりした. After obtaining the られporous membrane and the dye-supporting material, the らウcopper chemical solution was dropped and dried. We have successfully produced fully solid-type dye-infused solar cells with a conversion efficiency of 3% and full filling performance.