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色素増感型太陽電池およびそれに用いる二酸化チタンナノ粒子の製法

シーズコード S120009046
掲載日 2012年2月23日
研究者
  • 馮 旗
  • 石川 善恵
  • 伊藤 寛
技術名称 色素増感型太陽電池およびそれに用いる二酸化チタンナノ粒子の製法
技術概要 色素増感型太陽電池Aは、透明電極1と、透明電極1に積層され、増感色素5を吸着している二酸化チタン膜4と、透明電極1に対向して設けられる対向電極2と、透明電極1および対向電極2の間に封止されている電解液3とを備える。色素増感型太陽電池Aは、二酸化チタン膜4が、(010)結晶面が粒子表面積の50%以上であって、多く露出するアナターゼ型二酸化チタンナノ粒子からなる。二酸化チタンナノ粒子の製法は、チタン酸アルカリ金属塩を出発物質とし、アルカリ金属イオンを水素イオンでイオン交換してHTi2n+1(式中、nは2~5)を合成する第1工程、HTi2n+1を有機アミン溶液で処理してHTi2n+1ナノシート溶液(式中、nは2~5)を得る第2工程、HTi2n+1ナノシート溶液を水熱処理して二酸化チタンナノ粒子を得る第3工程を備える。
画像

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研究分野
  • 太陽電池
展開可能なシーズ 色素太陽電池の光電変換効率を高める工夫がおこなわれているが、高い電圧を取り出すことには成功していない。そこで、高い電圧を取り出せる色素増感型太陽電池およびそれに用いる二酸化チタンナノ粒子の製法を提供する。
アナターゼ型二酸化チタンナノ粒子の色素吸着ポテンシャルが高い(010)結晶面が、粒子表面積の50%以上、多く露出し、色素を強く吸着し、表面積あたりの色素吸着量かなり高くなり、二酸化チタンナノ粒子表面がほとんど色素に覆われ、電解質溶液と二酸化チタン表面との接触が遮断される。光励起光電子の、二酸化チタンから電解質溶液への逆流が抑えられ、電池電圧の低下が抑えられる。光励起光電子は、強く吸着された色素からTiO電極表面に移動しやすくなり、電子移動による電圧損失が小さいために、高い開路電圧が得られる。
用途利用分野 色素増感型太陽電池、二酸化チタンナノ粒子
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人 香川大学, . 馮 旗, 石川 善恵, 伊藤 寛, . 色素増感型太陽電池およびそれに用いる二酸化チタンナノ粒子の製法. 特開2010-177146. 2010-08-12
  • H01M  14/00     
  • C01G  23/053    
  • C01G  23/04     
  • H01L  31/04     

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