全固体フィルム型色素増感太陽電池の開発

エオシンY色素分子をテンプレート材とする電解析出法により透明導電性基板上に多孔性酸化亜鉛/色毒ナノハイブリッド薄膜を成長させ、これを用いる全固体型色素増感太陽電池及びエレクトロルミネッセンス(EL)素子を作製する試みを行った。多孔性酸化亜鉛薄膜電析に先立って、基板の予備電解さらに緻密酸化亜鉛層の形成を試み、多孔性酸化亜鉛層の形態制御への影響を調べ、条件の最適化を行った。これに基づき、多孔性酸化亜鉛/色素ナノハイブリッド薄膜上にp-CuSCN薄膜をやはり電析法により析出させることによって、全固体型色素増感太陽電池の作製を行ったが、特性に再現性を欠き、変換効率も最大でも1%以下にとどまった。同様な条件下で調製した多孔性酸化亜鉛薄膜に2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acidを配位子とするEu^<3+>やTb^<3+>との錯体を吸着させ、さらにその上にp-CuSCN薄膜の電析を行い、肌素子とした。Eu^<3+>の場合には赤色の、Tb^<3+>の場合には緑色のフォトルミネッセンスを示す膜ではあるが、電圧を印加した場合、1Vあたりからブレークダウン電流が流れ始めたが、発光は観測されていない。いずれの場合においても、p-CuSCN薄膜の多孔性酸化亜鉛ボア中への充填が不十分であることが、電子顕微鏡や元素分析データから明らかになった。いずれの素子作製も予想以上に困難な課題であり、結果としては、基礎的データは集積したものの、見るべき成果は得られなかった。

エオシンY色素分子をテンプレート材とする電解析出法により透明導電性基板上に多孔性酸化亜鉛/色毒ナノハイブリッド薄膜を成長させ、これを用いる全固体型色素増感太陽電池及びエレクトロルミネッセンス(EL)素子を作製する試みを行った。多孔性酸化亜鉛薄膜電析に先立って、基板の予備電解さらに緻密酸化亜鉛層の形成を試み、多孔性酸化亜鉛層の形態制御への影響を調べ、条件の最適化を行った。これに基づき、多孔性酸化亜鉛/色素ナノハイブリッド薄膜上にp-CuSCN薄膜をやはり電析法により析出させることによって、全固体型色素増感太陽電池の作製を行ったが、特性に再現性を欠き、変換効率も最大でも1%以下にとどまった。同様な条件下で調製した多孔性酸化亜鉛薄膜に2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acidを配位子とするEu^<3+>やTb^<3+>との錯体を吸着させ、さらにその上にp-CuSCN薄膜の電析を行い、肌素子とした。Eu^<3+>の場合には赤色の、Tb^<3+>の場合には緑色のフォトルミネッセンスを示す膜ではあるが、電圧を印加した場合、1Vあたりからブレークダウン電流が流れ始めたが、発光は観測されていない。いずれの場合においても、p-CuSCN薄膜の多孔性酸化亜鉛ボア中への充填が不十分であることが、電子顕微鏡や元素分析データから明らかになった。いずれの素子作製も予想以上に困難な課題であり、結果としては、基礎的データは集積したものの、見るべき成果は得られなかった。