固体型無機顔料増感太陽電池の開発

固态无机颜料敏化太阳能电池的开发

基本信息

批准号：
03F03291
负责人：
箕浦秀樹
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

色素に代わって顔料を用いてしかも全固体化を実現する増感型太陽電池を最終目標とした研究で、それに先立って電解析出法を用いるナノポーラス酸化亜鉛/キサンテン系色素ハイブリッド薄膜の形成過程を仔細に検討した。これは酸素の電気化学的還元反応をトリガーとした酸化亜鉛製膜怯である。まず酸化亜鉛/エオシンY色素ハイブリッド薄膜形成における電気化学反応の動力学的解析、色素の吸着特性などの解析により、水溶液中におけるエオシンYの拡散係数が2.23×10^<-9>m^2s^<-1>であること、Langmuir型吸着におけるエオシシYの平衡吸着量及び最大吸着量がそれぞれ76909M^<-1> and 11.3×10^<-6>mol/g ZnOであること、エオシンYのアニオンラジカルとZn^<2+>イオンとの間で形成される錯体の安定度定数pKZn^<2+>として3.87と見積もられ、この錯体形成が酸化亜鉛/色素ハイブリッド薄膜の自己組織的形成の鍵を握っていることなどを明らかにした。また、酸素還元反応に対して、エオシンYが触媒として作用することを認め、さらにフルオレセイン、フロキシン、ローズベンガルなどの効果についても系統的に調べた。これらのデータに基づいて、他のキサンテン系色素に関する系統的検討へと発展させ、酸化亜鉛/色素ハイブリッド薄膜作製の最適化に結び付けつつある。研究成果はまだ未投稿ではあるが、平成17年1月に開催されたBMMP-5国際会議(名古屋)において発表しており、5月に開催されるACEC2005国際会議(上海)においても発表を予定している。

这项研究的最终目标是创造一种使用颜料代替染料的全固态敏化太阳能电池。在此之前，我们研究了使用电解沉积形成纳米多孔氧化锌/呫吨染料混合薄膜的过程。详细地考虑过。这是由氧的电化学还原反应引发的氧化锌薄膜。首先，通过对氧化锌/曙红Y染料杂化薄膜形成过程中电化学反应的动态分析以及染料的吸附特性分析，我们发现曙红Y在水溶液中的扩散系数为2.23 ×10^<-9>m^2s^<-1>，Langmuir型吸附中Eoshishi Y的平衡吸附量和最大吸附量分别为76909M^<-1>和11.3×10^<-6>mol/分别为g。曙红Y的阴离子自由基与Zn^<2+>离子之间形成的络合物的稳定常数pKZn^<2+>估计为3.87，并且该络合物形成表明该方法掌握了该方法的关键。染料杂化薄膜的自组织形成。他们还证实曙红Y可以作为氧还原反应的催化剂，还系统地研究了荧光素、荧光素、玫瑰红等的作用。基于这些数据，我们正在对其他呫吨染料进行系统研究，这将优化氧化锌/染料混合薄膜的生产。虽然研究成果尚未提交，但已在2005年1月举行的BMMP-5国际会议（名古屋）上发表，并计划在5月举行的ACEC2005国际会议（上海）上发表。。