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| その他の有機色素 |
| 【技術分類】 |
| ４−Ｃ 有機色素系 |
| 【技術の名称】 |
| ４−Ｃ−８ その他の有機色素 |
| 【技術内容】 |
| ナノ多孔体TiO2電極にメタロクロミックトリフェニルメタンを増感剤として使用することによって、優れた光電特性(光電流密度・電圧)を持つ太陽電池を製作することが可能となる。当該色素の例として、ブロモピロガロールレッドとピロカテコールヴァイオレットとを選択し、解析した。 |
| 【図】 |
| 図１ (a) Bromopyrogallol redと (b) Pyrocatechol violetの化学構造 |
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| 出典：「Nano-porous TiO2 photovoltaic cells sensitized with metallochromic triphenylmethane dyes: [n-TiO2/triphenylmethane dye/p-I-/I3- (or CuI)].」、「Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry VOL.126」、（1999年）、Jayaweera, P. M.、Kumarasinghe, A. R.、Tennakone, K.著、Elsevier B.V.発行、111頁 Fig.１ (a) Bromopyrogallol red (b) Pyrocatechol violet. Reprinted with permission from Elsevier. |
| 図１の説明：(a) Bromopyrogallol red と(b) Pyrocatechol violetの化学構造式を示した。 |
| 図２ ブロモピロガロールレッドを色素増感剤として使用するTiO2膜の光電曲線 |
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| 出典：「Nano-porous TiO2 photovoltaic cells sensitized with metallochromic triphenylmethane dyes: [n-TiO2/triphenylmethane dye/p-I-/I3- (or CuI)].」、「Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry VOL.126」、（1999年）、Jayaweera, P. M.、Kumarasinghe, A. R.、Tennakone, K.著、Elsevier B.V.発行、113頁 Fig.５ Current-voltage curve for illuminated bromopyrogallol red sensitized TiO2 films, a) for wet cell, b) for dry cell. Reprinted with permission from Elsevier. |
| 図２の説明：ブロモピロガロールレッドを色素増感剤として使用するTiO2膜の光電曲線をwet cellとdry cellとで求めて図示した。短絡電流密度はdry cellで1.5mA/cm2、wet cellで3.3mA/cm2であり、開放電圧はdry cellで250mV、wet cellで380mVであった。 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「Nano-porous TiO2 photovoltaic cells sensitized with metallochromic triphenylmethane dyes: [n-TiO2/triphenylmethane dye/p-I-/I3- (or CuI)].」、「Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry VOL.126」、（1999年）、Jayaweera, P. M.、Kumarasinghe, A. R.、Tennakone, K.著、Elsevier B.V.発行、111頁〜115頁 「Use of tergitol-7 in photogalvanic cell for solar energy conversion and storage: methylene blue-EDTA system.」、「Polish Journal of Chemistry VOL.65」、（1991年）、Ameta, Suresh C.、Khamesra, Sadhna、Jain, N. K.、Gangotri, K. M.著、Polish Chemical Society発行、1415頁〜1419頁 「Energy conversion efficiency of solar cells coated with fluorescent coloring agent.」、「Solar Energy Materials and Solar Cells VOL.56」、（1998年）、Maruyama, Toshiro、Shinyashiki, Yoshitaka、Osako, Satoshi著、Elsevier B.V.発行、１頁〜６頁 「New perylenes for dye sensitization of TiO2.」、「New Journal of Chemistry VOL.26」、（2002年）、Ferrere, Suzanne、Gregg, Brian A.著、Royal Society of Chemistry発行、1155頁〜1160頁 「新規な吸着末端基を有する有機色素を用いた色素増感型太陽電池」、「電気化学会平成15年度秋季大会要旨集」、（2003年）、八木弾生、安藤宗徳、倉田隆一郎著、電気化学会発行、265頁 |
| 【技術分類】 |
| ４−Ｃ 有機色素系 |
| 【技術の名称】 |
| ４−Ｃ−８ その他の有機色素 |
| 【技術内容】 |
| ポリエン系色素により増感したナノ結晶TiO2太陽電池を開発し、エネルギー変換効率(η)＝6.8%（AM=1.5）、短絡電流密度(Jsc)＝12.9mA/cm2、開放電圧(Voc)＝0.71V、フィルファクター(ff)＝0.74を得た。 |
| 【図】 |
| 図１ ポリエン系色素の化学構造 |
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| 出典：「Novel polyene dyes for highly efficient dye-sensitized solar cells.」、「Chemical Communications」、（2003年）、Hara, Kohjiro、Kurashige, Mitsuhiko、Ito, Shunichiro、Shinpo, Akira、Suga, Sadaharu、Sayama, Kazuhiro、Arakawa, Hironori著、Royal Society of Chemistry発行、252頁 Scheme１ Molecular structures of novel polyene dyes. Reprinted with permission from Royal Society of Chemistry. |
| 図１の説明：ポリエン系色素の化学構造式を示した。 |
| 図２ ポリエン系色素を増感剤とする色素増感型太陽電池のIPCEスペクトル |
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| 出典：「Novel polyene dyes for highly efficient dye-sensitized solar cells.」、「Chemical Communications」、（2003年）、Hara, Kohjiro、Kurashige, Mitsuhiko、Ito, Shunichiro、Shinpo, Akira、Suga, Sadaharu、Sayama, Kazuhiro、Arakawa, Hironori著、Royal Society of Chemistry発行、252頁 Fig.２ Spectra of monochromatic incident photon-to-current conversion efficiencies (IPCEs) for DSSCs based on novel polyene dyes. Reprinted with permission from Royal Society of Chemistry. |
| 図２の説明：ポリエン系色素を増感剤とする色素増感型太陽電池のIPCEスペクトルを求めた。ポリエン系色素の内、NKX-2553，2554は、スペクトルの終端が760nmで、460-600nmで70%以上のIPCE値を示す(最高値：468nmで82%)。この値は、TCOサブストレートにおける反射と吸収損失を考慮に入れると、ネットの光電変換効率は90%を越える優れた性能を示す。一方、同種色素の内、NKX-2569はスペクトル終端は820nmと、N3色素と同等であるが、トータルの色素増感型太陽電池として、前２者に比べ、効率が僅かに低かった(460nmで、最大値72%)。 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「Novel polyene dyes for highly efficient dye-sensitized solar cells.」、「Chemical Communications」、（2003年）、Hara, Kohjiro、 Kurashige, Mitsuhiko、 Ito, Shunichiro、 Shinpo, Akira、 Suga, Sadaharu、 Sayama, Kazuhiro、 Arakawa, Hironori.著、Royal Society of Chemistry発行、252頁〜253頁 「Use of tergitol-7 in photogalvanic cell for solar energy conversion and storage: methylene blue-EDTA system.」、「Polish Journal of Chemistry VOL.65」、（1991年）、Ameta, Suresh C.、Khamesra, Sadhna、Jain, N. K.、Gangotri, K. M.著、Polish Chemical Society発行、1415頁〜1419頁 「Energy conversion efficiency of solar cells coated with fluorescent coloring agent.」、「Solar Energy Materials and Solar Cells VOL.56」、（1998年）、Maruyama, Toshiro、Shinyashiki, Yoshitaka、Osako, Satoshi著、Elsevier B.V.発行、１頁〜６頁 「New perylenes for dye sensitization of TiO2.」、「New Journal of Chemistry VOL.26」、（2002年）、Ferrere, Suzanne、Gregg, Brian A.著、Royal Society of Chemistry発行、1155頁〜1160頁 「新規な吸着末端基を有する有機色素を用いた色素増感型太陽電池」、「電気化学会平成15年度秋季大会要旨集」、（2003年）、八木弾生、安藤宗徳、倉田隆一郎著、電気化学会発行、265頁 |
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