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色素増感型太陽電池及びその製造方法 コモンズ

国内特許コード P110003704
整理番号 K053P110
掲載日 2011年6月28日
出願番号 特願2006-086706
公開番号 特開2007-265694
登録番号 特許第5027432号
出願日 平成18年3月27日(2006.3.27)
公開日 平成19年10月11日(2007.10.11)
登録日 平成24年6月29日(2012.6.29)
発明者
  • 伊原 学
  • 菅野 真然美
  • 井上 志保
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 色素増感型太陽電池及びその製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】エネルギー変換効率が向上した色素増感型太陽電池及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】金属酸化物を含む多孔質膜及びこれに担持された色素を有する光電極1と、対極3と、光電極1及び対極3の間に介在する電解質層5と、を備える色素増感型太陽電池において、光電極1は、多孔質膜に担持された、金属粒子及び該金属粒子の表面に配され該金属粒子中の金属と化学結合を生成する官能基を有する表面修飾化合物を含む表面修飾金属粒子を更に有する、色素増感型太陽電池100。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


Ru色素等の色素を用いた色素増感型太陽電池は、原料コストが安価で製造が容易でありながら、比較的高い変換効率を有する。



一方、本発明者は、Ag粒子の作用によってRu色素の吸光度が増加することを報告した(非特許文献1)。
【非特許文献1】
伊原学他、ジャーナル・オブ・フィジカル・ケミストリー パートB(J. Phys. Chem. Part B)、1997年、第101巻、p.5153

産業上の利用分野


本発明は、色素増感型太陽電池及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属酸化物を含む多孔質膜及びこれに担持された色素を有する光電極と、対極と、前記光電極及び前記対極の間に介在する電解質層と、を備える色素増感型太陽電池において、
前記光電極は、前記多孔質膜に担持された、金属粒子及び該金属粒子の表面に配され該金属粒子中の金属と化学結合を生成する官能基を有する表面修飾化合物を含む表面修飾金属粒子を更に有する、色素増感型太陽電池。

【請求項2】
前記表面修飾金属粒子のプラズモン吸収における吸収最大波長が、前記色素の電荷移動吸収帯における吸収最大波長以下である、請求項1記載の色素増感型太陽電池。

【請求項3】
前記官能基がメルカプト基又はアミノ基である、請求項1又は2記載の色素増感型太陽電池。

【請求項4】
前記表面修飾化合物がカルボキシル基又は水酸基を更に有する、請求項3記載の色素増感型太陽電池。

【請求項5】
前記表面修飾金属粒子は、水溶性アルコール中でコロイド溶液を形成可能である、請求項1~4のいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。

【請求項6】
前記金属粒子がAg粒子である、請求項1~5のいずれか一項に記載の色素増感型太陽電池。

【請求項7】
前記電解質層はヨウ素系の酸化還元対を含む、請求項6記載の色素増感型太陽電池。

【請求項8】
金属酸化物を含む多孔質膜及びこれに担持された色素を有する光電極と、対極と、前記光電極及び前記対極の間に介在する電解質層と、を備える色素増感型太陽電池の製造方法において、
光電極を形成させる工程が、
金属粒子及び該金属粒子の表面に配され該金属粒子中の金属と化学結合を生成する官能基を有する表面修飾化合物を含む表面修飾金属粒子が水溶性アルコール中に分散したコロイド溶液を前記多孔質膜に含浸し、含浸された前記コロイド溶液から前記水溶性アルコールを除去して、前記表面修飾金属粒子を前記多孔質膜に担持させる工程を含む、製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006086706thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) さきがけ 変換と制御 領域
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