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
• 负责人: 昆野 昭則
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04148/
• 关键词: 色素増感太陽電池; ナノ多孔質半導体; 複合酸化物; 酸化スズ; 酸化亜鉛; 酸化チタン; 凝固体化; 大面積化; 擬固体化; グラファイト

色素増感太陽電池の大面積化とTiO_2/MgO複合酸化物電極の開発色素増感太陽電池の効率は、光入射側の基板として用いられる透明電極の導電性の影響を受ける。特に数cm角のモジュールサイズでは、一般的に用いられているFTO(フッ素ドープ酸化スズ)透明電極では、数mm角の試験セルサイズと比較して性能が大幅に低下することが知られており、導電性の高い透明電極の開発が重要な課題となっている。これに対し、我々はFTOに比べて導電性が高いITO(スズドープ酸化インジウム)透明電極にFTO透明電極層を積層した二層型透明電極を開発した。さらに、この電極に酸化チタンに微量の酸化マグネシウムを加えた多孔質薄膜電極をスプレー熱分解法で作製した光電極を組み合わせることにより、21cm^2という比較的大きな面積で7.2%の光エネルギー変換効率を達成することができた。この成果は、学術誌Progress in Photovoltaic,14(7),643-651(2006)に掲載された。非錯体型有機色素を用いる色素増感太陽電池色素増感型太陽電池の色素としては、従来ルテニウムを中心金属とする錯体型色素が高い効率を示すことが知られている。しかしながら、ルテニウムは高価かつ希少金属であるので、非錯体型有機色素の検討も活発に行われている。最近、ルテニウム錯体色素に匹敵する効率を示す非錯体型有機色素として、クマリン誘導体およびインドリン誘導体色素が相次いで報告された。我々は、このうちインドリン誘導体色素を用い、n型酸化スズ多孔質薄膜を光電極とする色素増感太陽電池を作製し、これが従来のルテニウム錯体色素を上回る性能を示すことを見出した。変換効率の値は、既報の酸化チタン電極を用いるものに比べると低いが、酸化スズ電極は酸化亜鉛等と組み合わせて複合酸化物電極とすることにより、高効率化できることが期待できる。

The large area of ​​dye-sensitized solar cells and the use of TiO_2/MgO composite acid compound electrodes are not affected by the efficiency of dye-enhanced solar cells and the use of transparent electrodes on the light incident side of the substrate. Special test for several centimeter angles, standard FTO transparent electrodes, and several mm angles.験セルサイズとComparison: The performance is significantly lower, the performance is significantly lower, the knowledge is better The development of transparent electrodes with high conductivity is an important issue.これに対し、I々はFTOにhas higher conductivity than べていITO(スズドープAcidificationインジウム) transparent electrode に FTO transparent electrode layer を laminated し た two-layer type transparent electrode を open 発 し た.さらに, このelectrode acidified チタンにmicro acidified マグネシウムをgaえたporous film electrode をスプレーthermal decomposition methodでしたphotoelectrodeを setみ合わせることにより、21cm^2というComparison of the large きな area and 7.2% of the の光エネルギー変 conversion efficiency is achieved することができた.この Resultsは、Academic Chronicles Progress in Photovoltaic, 14(7), 643-651(2006)に掲zaiされた. Non-type organic pigments, pigment-enhanced solar cells, pigment-enhanced solar cells, The center metal of the ルテニウムを center metal とする wrong body pigment が high い efficiency を showed す こ と が ら れ て い る.しかしながら, ルテニウムは高価かつ灧あるので, non-wrong type organic pigments の検To live 発に行われている. Recently, ルテニウムリン inducing body pigment がphase いで がphase report has been reported. I use 々は, このうちインドリン induced body pigment, n-type acidified スズ porous film, photoelectrode and する pigment Increased sensitivity of the solar cell is produced, and the performance of the solar cell is shown in the photo. The conversion efficiency of the electrode is lower than that of the acidified electrode, and the acidified electrode is acidified. The composite acid compound electrode composed of lead and other combinations is expected to be high-efficiency.

项目成果

Stability of the SnO2/MgO dye-sensitized photoelectrochemical solar cell

• DOI: 10.1016/j.solmat.2006.11.008
• 发表时间: 2007-03
• 期刊: Solar Energy Materials and Solar Cells
• 影响因子: 6.9
• 作者: M. Senevirathna;P. Pitigala;E. Premalal;K. Tennakone;G. Kumara;A. Konno

電池革新が拓く次世代電源

电池创新引领的下一代电源

• 发表时间: 2006
• 作者: N.Arimitsu;A.Nakajima;K.Katsumata;T.Shiota;N.Yoshida;T.Watanabe;Y.Kameshima;K.Okada;M.K.I.Senevirathna;G.R.A.Kumara;G.R.A.Kumara;B.Onwona-Agyeman;辰巳 国昭 他
• 通讯作者: 辰巳 国昭 他

Shiso leaf pigments for dye-sensitized solid-state solar cell

• DOI: 10.1016/j.solmat.2005.07.007
• 发表时间: 2006-05-23
• 期刊: SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS
• 影响因子: 6.9
• 作者: Kumara, GRA;Kaneko, S;Tennakone, K
• 通讯作者: Tennakone, K

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

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chemistry Letters 34・4
• 作者: B.Onwona-Agyeman;G.R.A.Kumara
• 通讯作者: G.R.A.Kumara

Large area dye‐sensitized solar cells: material aspects of fabrication

• DOI: 10.1002/pip.695
• 发表时间: 2006-11
• 期刊: Progress in Photovoltaics: Research and Applications
• 作者: G. Kumara;S. Kaneko;A. Konno;M. Okuya;K. Murakami;B. Onwona-Agyeman;K. Tennakone