Research and Development of Novel Nano-structure Materials Prepared by(Cold Plasma/Ion-implantation) Continuous Treatment

(冷等离子体/离子注入)连续处理制备新型纳米结构材料的研究与开发

基本信息

  • 批准号:
    17560646
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.02万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Since Gratzel and coworkers developed a new type, solar cell based on the nanocrystalline TiO2 electrode sensitized to visible light with dye molecules, the goal of efficient solar cells of the next generation has focused on dye-sensitized photochemical solar cells. Dye-sensitized solar cells are most expected to be one, of the next-generation solar cells because of their simple fabrication and low-cost manufacture. In this study, in order to increase the photovoltaic conversion efficiency (η) of the dye-sensitized solar cell, the photochemical performance of the dye-sensitized solar cell comprised of the TiO_2 electrode prepared by (low-temperature plasma/ion-implantation) continuous treatment using plasma irradiation equipment and sputter ion gun Or ion implantation equipment has been, investigated. The cells comprised of the Ar plasma irradiated and N ion-implanted TiO_2 electrodes showed a higher short-circuit photocurrent density (Jac) and a larger fill factor (ff)I and higher conversion efficiency, compared with the original cell. The Jsc of the cells increased with increasing the amount of implanted N ions because the amount of oxygen vacancy in the cells increased with increasing the amount of implanted N ions, therefore, the number of conduction electrons in the cells increased. It was recognized that the performance of the cell comprised of the N ion-implanted TiO_2 electrode was influenced strongly by the amount of implanted N ions. Also, N ion-implanted and Ar plasma irradiated TiO_2 electrode showed a higher Jsc and conversion efficiency depending upon the treatment conditions. It was recognized that the performance of the cell comprised of the N ion-implanted TiO_2 electrode was influenced strongly by the conditions of plasma irradiation.
自从 Gratzel 和同事开发出一种基于纳米晶 TiO2 电极并通过染料分子对可见光敏感的新型太阳能电池,下一代高效太阳能电池的目标就集中在染料敏化光化学太阳能电池上。染料敏化太阳能电池因其制造简单且制造成本低而最有希望成为下一代太阳能电池之一。本研究为了提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率(η),对采用等离子体辐照设备和溅射离子枪或离子注入设备进行(低温等离子体/离子注入)连续处理制备的TiO_2电极组成的染料敏化太阳能电池的光化学性能进行了研究。与原始电池相比,由Ar等离子体照射和N离子注入TiO_2电极组成的电池表现出更高的短路光电流密度(Jac)和更大的填充因子(ff)I以及更高的转换效率。电池的Jsc随着N离子注入量的增加而增加,因为随着N离子注入量的增加,电池中氧空位的数量增加,因此电池中传导电子的数量增加。人们认识到,由N离子注入的TiO_2电极组成的电池的性能受到注入的N离子的量的强烈影响。此外,根据处理条件,N离子注入和Ar等离子体照射的TiO_2电极表现出更高的Jsc和转换效率。人们认识到,由N离子注入的TiO_2电极组成的电池的性能受到等离子体辐射条件的强烈影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
色素増感太陽電池におけるチタニア電極の低温プラズマ処理効果
低温等离子体处理对染料敏化太阳能电池二氧化钛电极的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山田憲二;阿部章仁;山根大和;松嶋茂憲;中村 裕之
  • 通讯作者:
    中村 裕之
液晶を用いた色素増感太陽電池の光電気化学特性
使用液晶的染料敏化太阳能电池的光电化学特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山根 大和;大場 佑樹;江村雪絵;古谷 梢;山田 憲二;梶山 千里
  • 通讯作者:
    梶山 千里
色素増感太陽電池における酸化チタン電極の半導体特性に及ぼす低温プラズマ処理効果に関する研究
低温等离子体处理对染料敏化太阳能电池氧化钛电极半导体性能影响的研究
低温プラズマ処理酸化チタン電極を用いた色素増感太陽電池の光電変換効率に及ぼす電解液組成効果
电解质成分对低温等离子体处理二氧化钛电极染料敏化太阳能电池光电转换效率的影响
低温プラズマ表面修飾による酸化チタン微粒子の光触媒特性の改善
低温等离子体表面改性提高二氧化钛颗粒光催化性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    山田憲二;岩澤尚子;三浦 智;山根大和;松嶋茂憲;中村裕之;梶山千里
  • 通讯作者:
    梶山千里
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    $ 2.02万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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    $ 2.02万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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  • 资助金额:
    $ 2.02万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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