電気化学的手法による高配向型TiO_2ナノチューブアレイの創製と太陽光発電への応用

电化学法制备高取向TiO_2纳米管阵列及其在太阳能发电中的应用

基本信息

批准号：
07F07069
负责人：
関野徹
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究成果である低環境負荷および急速な陽極酸化法を実現する電気化学的プロセスを基礎として、自己組織化的に合成された低次元異方性ナノ構造酸化チタンナノチューブの形成プロセスの更なる最適化を行った。得られた材料について光機能や電気機能を精査すると共に、太陽電池光電極への応用を行った。急速陽極酸化法で作製したTNT粉末を用いてチタニア光電極をペースト法にて作製し、これを用いたDSSC発電特性を評価した。一方、対極の反応性はDSSCセル発電特性に大きな影響を与えることからPt電極析出方法を変えたPt対極の触媒(酸化還元)特性についてもサイクリックボルタンメトリーにて評価を行った。陽極酸化法TNT粉末を透明導電性(フッ素ドープ酸化スズ、FTO)ガラス電極上にコーティングした光電極とし、FTO上に電析Ptを用いた対極としてイオン液体を電解質としたセルで、AM1.5条件下で変換効率3.5%と、TNT使用DSSCとして良好な変換効率を示すことを確認した。一方、Ti箔表面に直接生成させたTNTバンドル(束)を用い、下地Ti膜を電極としてそのまま用い、対極のPt膜電極から光を入射する従来のDSSCとは異なる構成のDSSCを作製し、その光電変換特性を評価した。この結果、従来とは異なる背面入射法でも太陽電池として機能することを見いだした。この変換効率は0.88%と通常のDSSCに比較してまだ低いものの、開放端電圧やフィルファクターが酸化チタン光電極としては高い事を見いだした。これらの結果より、金属-酸化物光電極の接合性が良好なことや適切な熱処理による高結晶性が寄与していると考えられ、環境低負荷な溶液を用いて急速に金属表面へTNTを形成する本研究のプロセスおよび得られた材料の優位性が示された。

基础，基于电化学过程的钛纳米管的钛纳米管（一种自组织的纳米含量，钛纳米的纳米果皮）的形成过程，基于实现低环境影响和快速微度氧化方法的电化学过程，这是到目前为止的研究结果。对所获得的材料进行了仔细检查的光功能和电函数，并应用于太阳能电池光电极。使用快速氧化氧化方法产生的TNT粉末创建二氧化钛照相电极，并评估了使用此功能的DSSC发电特性。另一方面，相反策略的反应对DSSC细胞的产生特征有重大影响，因此在CyClick Voltanmetry中也评估了PT-电极特异性催化（氧化还原）特性，这些特征已改变了PT电极精度方法。 E-氧化物方法TNT粉末是具有透明的电导率（氟毒氧化僵硬，FTO）的细胞，一种涂在玻璃电极上的细胞电极，以及使用FTO上的肌电疗法PT的离子液体，AM1.5。在条件下，转化效率为3.5％，良好的转化效率显示为TNT DSSC。另一方面，使用与常规DSSC不同配置的DSSC使用TNT束（束）直接生成的，从而将来自相对PT膜电极的入射光用作电极。被评估。结果，发现一种不同的背部入射方法充当了另一个背部事件的太阳能电池。尽管这种转换效率仍然为0.88％，但与常规DSSC相比，它仍然很低，但是它发现开放式电压和丝丝器作为钛光电极高。从这些结果中，可以认为金属氧化物光取代是良好的，并且由于环境低负载溶液而导致适当的热处理产生的高结晶度。形成并显示了获得的材料的优势。

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）

Preparation and characterization of high aspect ratio TiO2 nanotube powders using rapid anodization method in chloride-based electrolytes

氯化物电解液中快速阳极氧化法制备高长径比 TiO2 纳米管粉末并表征

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. F. Fahim;T. Sekino
通讯作者：
T. Sekino

A Novel Method for Synthesis of Titania Nanotube Powders using Rapid Breakdown Anodization

DOI：
10.1021/cm900410x
发表时间：
2009-05-12
期刊：
CHEMISTRY OF MATERIALS
影响因子：
8.6
作者：
Fahim, Narges F.;Sekino, Tohru
通讯作者：
Sekino, Tohru

Biomimetic Hydroxyapatite Formation on Silica-loaded Anodic TiO2 Nanotubes

二氧化硅负载阳极 TiO2 纳米管上仿生羟基磷灰石的形成

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. F. Fahim;T. Sekino
通讯作者：
T. Sekino

Dye-sensitized solar cell based on anodic TiO2 nanotubes produced from anodization in fluoride in fluoride-free electrolyte

基于阳极 TiO2 纳米管的染料敏化太阳能电池，该纳米管通过在无氟电解质中的氟化物中阳极氧化而制成

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
N.F Fahim;T.Sekino
通讯作者：
T.Sekino

電気化学反応場を用いたTio2ナノチューブの高速合成と構造制御

利用电化学反应场快速合成二氧化钛纳米管并进行结构控制

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
関野徹;Narges Fahim;楠瀬尚史;田中俊一郎
通讯作者：
田中俊一郎

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

関野徹其他文献

室温でのガスセンサー性能の向上に資するMoS2の結晶相と表面構造エンジニアリング

MoS2晶相和表面结构工程有助于提高气体传感器在室温下的性能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
粉体工学会誌（J.Soc.Powder Technol.Japan）
影响因子：
0
作者：
アーディアンスヤ　トーフィック;朝倉裕介;長谷川拓哉;加藤英樹;垣花眞人;ロサリ　サレー;関野徹;殷　しゅう
通讯作者：
殷　しゅう

Perspectives on Sustainable Product Design Methodology Focused on Local Communities

以当地社区为重点的可持续产品设计方法论的观点

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
後藤知代;趙成訓;関野徹;莊千慧;Hideki Kobayashi
通讯作者：
Hideki Kobayashi

BCC構造を不安定化したβ型チタン合金における室温時効下および低温域での相変態

失稳BCC结构β型钛合金室温时效和低温下的相变

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
多根正和;梅田旭洋;関野徹;中野貴由;市坪哲
通讯作者：
市坪哲

酸化チタンナノチューブの光化学機能とその高次機能化

二氧化钛纳米管的光化学功能及其高阶功能化

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Sekino;A.Hayashi;D.-J.Park;T.Miwa1;T.Kusunose;関野徹
通讯作者：
関野徹

ExHAMを用いたピエゾ素子曝露実験装置の開発

使用 ExHAM 开发压电元件暴露实验设备

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
西尾祐輝;多根正和;関野徹;市坪哲;小田あおい,新村和人,本間剛,小松高行;H. Tabata;小木曽望，田中宏明，池田忠繁，石村康生，田川雅人，岩田稔，藤垣元治，後藤優太
通讯作者：
小木曽望，田中宏明，池田忠繁，石村康生，田川雅人，岩田稔，藤垣元治，後藤優太