| 講演名 | 2017-12-01 ［招待講演］色素増感太陽電池のポリマー対向電極における触媒反応の活性化 徐 鉉雄(九大), 板垣 奈穂(九大), 古閑 一憲(九大), 白谷 正治(九大), |
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| 抄録(和) | 色素増感太陽電池の対向電極は電解液との酸化還元反応の触媒として務め、太陽電池の性能に(特に、充填率に)重要な役割を果たす。カーボン、グラフェン、カーボンナノチューブ、遷移金属及びその化合物、ポリマーなど多くの材料が色素増感太陽電池の白金対向電極を代替するため、研究されているが、高価な白金は依然としてドミナントな対向電極材料として使われている。本研究では低価のポリマーを用いた色素増感太陽電池の対向電極を研究した。ここではPoly(3、4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)を対向電極材料として使用した。以前研究と同様に、PEDOT:PSS対向電極を用いた色素増感太陽電池の最初効率は低かった。特に、相対的に不十分な触媒反応のため、充填率が大きく低下された結果を示した。PEDOT:PSS対向電極の触媒反応の向上のため、本研究はナノ粒子を導入した。ナノ粒子による対向電極の表面積の増加は触媒反応の活性化とともに色素増感太陽電池の効率を向上させた。結果的に、ナノ粒子を含めたポリマーナノコンポジット対向電極は白金対向電極以上の触媒反応とともに、さらに高い効率を示した。 |
| 抄録(英) | A counter electrode of dye-sensitized solar cells plays a significant role in the reduction of tri-iodide with electrolyte as a catalyst. Thus, the counter electrode of dye-sensitized solar cells is an important component, which often limits the cell performance. Some materials such as carbon, graphene, carbon nano-tube, transition metal and compounds, and polymer have been investigated as counter electrode materials. However, Pt is still the dominant counter electrode material despite its high cost. This work focused on a low-cost polymer as a counter electrode material of dye-sensitized solar cells. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) was applied for the counter electrode. As similar to previous studies on PEDOT:PSS counter electrode, initial photovoltaic performance of dye-sensitized solar cells based on PEDOT:PSS counter electrode was lower than that of Pt counter electrode. Especially, fill factor of dye-sensitized solar cells was significantly decreased from Pt to PEDOT:PSS counter electrodes. To improve the catalytic properties of polymer counter electrodes, this work introduced nanoparticles into polymer layer. Nanoparticle addition increased the surface area of polymer counter electrode and activated the catalytic reactions. Consequently, we have realized the dye-sensitized solar cells with the polymer nanocomposite counter electrode containing PEDOT:PSS and nanoparticles exhibiting higher efficiency and photocurrent than the dye-sensitized solar cells based on Pt counter electrode. |
| キーワード(和) | 色素増感太陽電池 / ポリマー触媒 / 対向電極 / ナノコンポジット |
| キーワード(英) | Dye-sensitized solar cell / Polymer catalyst / Counter electrode / Nanocomposite |
| 資料番号 | OME2017-41 |
| 発行日 | 2017-11-24 (OME) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | OME |
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| 開催期間 | 2017/12/1(から1日開催) |
| 開催地（和） | サンメッセ鳥栖 |
| 開催地（英） | Sun Messe Tosu |
| テーマ（和） | 有機エレクトロニクス、バイオテクノロジー、新規機能性材料、薄膜、機能デバイス、材料・評価技術および一般 |
| テーマ（英） | Organic molecular devices, biotechnology, thin film, novel material, evaluation method, etc |
| 委員長氏名（和） | 森 竜雄(愛知工大) |
| 委員長氏名（英） | Tatsuo Mori(Aichi Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 真島 豊(東工大) |
| 副委員長氏名（英） | Yutaka Majima(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 山田 俊樹(NICT) / 田口 大(東工大) |
| 幹事氏名（英） | Toshiki Yamada(NICT) / Dai Taguchi(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 梶井 博武(阪大) / 嘉治 寿彦(農工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hirotake Kajii(Osaka Univ.) / Toshihiko Kaji(Tokyo Univ. of Agriculture and Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Organic Molecular Electronics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［招待講演］色素増感太陽電池のポリマー対向電極における触媒反応の活性化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Talk] Catalytic enhancement of polymer counter electrode in dye-sensitized solar cells |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 色素増感太陽電池 / Dye-sensitized solar cell |
| キーワード(2)（和/英） | ポリマー触媒 / Polymer catalyst |
| キーワード(3)（和/英） | 対向電極 / Counter electrode |
| キーワード(4)（和/英） | ナノコンポジット / Nanocomposite |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 徐 鉉雄 / Hyunwoong Seo |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 板垣 奈穂 / Naho Itagaki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 古閑 一憲 / Kazunori Koga |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 白谷 正治 / Masaharu Shiratani |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 九州大学(略称：九大) Kyushu University(略称：Kyushu Univ.) |
| 発表年月日 | 2017-12-01 |
| 資料番号 | OME2017-41 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | OME-334 |
| ページ範囲 | pp.27-29(OME), |
| ページ数 | 3 |
| 発行日 | 2017-11-24 (OME) |