Research Paper 高密度白金クラスターと酸化亜鉛多分枝ナノロッドを組み合わせた有機系太陽電池

見附, 孝一郎

基盤研究(C)(一般)2016-05 , 城西大学
(1)酸化亜鉛ナノロッドやコアシェル構造を導電性ガラス上に成長させ色素増感太陽電池を作製し、エネルギー変換効率が最大となる合成条件を追求した。電極表面を電子顕微鏡、X線蛍光・元素分析、X線光電子分光、インピーダンス法で観測した。また、酸化チタンナノ粉末を原料として、混合比、添加剤、撹拌時間を変えて多種類のペーストを作製した。(2)DSSCの陰極上に粒径5nm以下の白金ナノ粒子触媒を成長させることで、電解液内の酸化還元反応が効率よく進行することを見出した。(3)発光観測装置を製作し、色素の蛍光の時間変化を測定した。酸化チタン膜上に吸着した色素の蛍光寿命から、薄膜への電子注入速度を求めた。 Aiming at dye-sensitized solar cells with higher power conversion efficiencies, we have fabricated cells consisting of nanorods of Zn0, Pt nanoparticles, and donor-π-acceptor (D-π-A) type organic dyes. First, optimization has been made for the dimesions of this films of Zn0 nanorods or core-shell-structured Zn0-Ti02. Second, platinum nanoparticles of < 5 nm were synthesized using a polyol method. The purity, average size, and extent of aggregation were found to be sensitive to the temperature for the reduction of platinum ions. Third, we have designed and synthesized various D-π-A organic dyes, the structures of which contain the derivatives of triphenylamine for the electron donor, a π-conjugated bridge, and cyanoacrylic-acid for the acceptor. Solar cells fabricated and transient emission spectroscopy have revealed a noticeable photoinduced charge separation inside the dye molecules and efficient electron injection to the conduction band of Ti02 through the anchoring unit.
科学研究補助金研究成果報告書 研究種目:基盤研究(C)(一般), 研究期間:2013~2015, 課題番号:25410024, 研究分野:物理化学, 研究者番号:50190682. 5p.

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