【2月12日】色素増感太陽電池の新規材料開発とデザイン性・測定評価(デモ付き)』
（2009年12月20日）
Tweet★2010年版 進化する色素増感太陽電池の材料開発(ルテニウム代替色素、酸化亜鉛半導体)!
★業界が注目するデザイン性の新展開(EV塗装技術、シースルー)!!
★デモを交えた評価技術の動向!
【プログラム】
第1部 色素増感太陽電池の色素研究動向と技術トピック
【10:00-11:00】
講 師: 東京大学先端科学技術研究センター 特任准教授 内田 聡 氏
【講演の概要】
本稿では高効率化の鍵を握る色素研究を中心に、デバイスとしての色素増感太陽電池について、最新の開発動向を概説する。
1.色素増感太陽電池を取り巻く背景 h3>
2.色素増感太陽電池の仕組みと現状
2-1.色素増感太陽電池の作製
2-2.色素増感太陽電池の動作機構
2-3.酸化チタン多孔体
2-4.増感色素
2-4-1.金属錯体色素
2-4-2.有機合成色素
2-5.電解質
2-5-1.全固体化技術
2-5-2.擬固体化技術
2-6.Extra
2-6-1.カラフル・シースルー・フレキシブル
3.まとめ
【質疑応答・名刺交換】
第2部:日色素増感太陽電池における未利用太陽光利用のため色素開発
【11:15-12:15】
講 師:信州大学 維学部 化学・材料系 機能高分子学課程 准教授 木村 睦 氏
【キーワード】
1.近赤外光変換
2.金属フタロシアニン錯体
3.自己組織化
【講演主旨】
色素増感太陽電池用色素設計および構造と変換効率との相関について、概説を行います。特に、これまで利用されてこなかった近赤外領域の太陽光を利用するための色素開発について集中的に講演します。
1.近赤外光吸収色素の構造とスペクトル
2.色素増感太陽電池用近赤外領域吸収色素
2.1 有機色素系
2.2 金属フタロシアニン錯体系
3.吸着基と変換効率との関係
3.1 酸化チタン表面への吸着基
3.2 吸着基と変換効率との相関
3.3 電子寿命からの考察
4.酸化チタン表面への色素の自己組織化
4.1 会合抑制
4.2 置換基効果
4.3 変換効率と自己組織体構造との相関
5.まとめと展望
【質疑応答・名刺交換】
第3部:樹脂製色素増感太陽電池の開発動向とデザイン性、屋外暴露試験
【13:15-14:15】
講師: (株)積水樹脂技術研究所 新技術研究室 主査 湯浅 雅也 氏
【キーワード】
1.酸化亜鉛
2.プラスチック(樹脂)
3.カラフル
<趣旨>
積水樹脂は、従来の太陽電池では実現できない、多彩な色彩、本体の樹脂化といった特徴をもつ色素増感太陽電池の実用化を目指している。色素増感太陽電池は、高価な部材がなく、作成工程が容易であるため、低コスト化も期待できる。現時点で、屋外3年程度の寿命が確保できており、色素増感太陽電池を用いた屋内製品の市場投入が視野に入ってきた。最終的には電力用途への展開を目指し、研究開発を推進している。
1.積水樹脂の紹介
2.積水樹脂が推進する色素増感太陽電池(以下DSC)
2.1 太陽電池の市場について
2.2 DSCについて(基本構成、他の太陽電池との比較)
2.3 他社との方向性の差別化
2.4 製品化ステップ
3.デザイン性の狙いと応用範囲
3.1 デザイン性の狙い
3.2 応用範囲
4.積水樹脂製DSCの作成工程
4.1 使用部材
4.2 酸化亜鉛半導体の作成
4.3 組立
5.積水樹脂製DSCの性能
5.1 変換効率
5.2 耐久性
6.屋外曝露試験
6.1 単結晶シリコン系太陽電池との比較試験
6.2 垂直設置における、方位ごとの発電状況
6.3 アプリケーションの屋外曝露試験
7.展示会でのアンケート調査結果
8.まとめと今後の方針
【質疑応答・名刺交換】
第4部:色素増感型太陽電池用色素の開発と特徴、EV塗装技術開発(仮題)
【14:30-15:30】
講師: 岐阜大学大学院 工学研究科 環境エネルギーシステム専攻 准教授 吉田 司 氏
【講演主旨】独自技術である電解めっき法によって、高性能なナノ構造酸化亜鉛光電極を軽量で柔軟な樹脂基板上に形成することが可能になった。さらに、カラフルな有機色素を増感剤に用いることで、太陽電池をどんな色調にすることも出来る。曲面にも使用可能で軽量カラフルな太陽電池の究極の応用例としては、EVの車体塗装も想定出来る。あらゆるところに光発電機能を導入可能とすることで総発電量を増大する「ユビキタス発電」を目指した研究開発について、その技術と現状、将来展望を解説します。
1.「温室効果ガス25％削減」太陽光発電にかかる期待
2.有機系太陽電池の研究開発動向
2.1 ナノ構造太陽電池の○と×
2.2 色素増感太陽電池の原理
2.3 色素増感太陽電池の研究開発国内外動向
3.酸化亜鉛／色素ハイブリッド薄膜の電気化学自己組織化
3.1 製膜原理と手法
3.2 ポーラス結晶構造とその制御
4.デバイス試作と性能評価
4.1 高再現性セル作製プロセス
4.2 増感色素開発
4.3 モジュール開発と耐久性評価
5.軽量カラフル太陽電池の応用展開
5.1 「発電する障子」無色透明な太陽電池
5.2 EV用太陽電池塗装
5.3 ユニバーサルソーラーセル研究会の紹介
6.まとめと展望
【質疑応答 名刺交換】
第5部:大気中光電子分光法による有機太陽電池材料の仕事関数とイオン化ポテンシャルの測定(デモ付き)
【15:45-16:45】
講師: 理研計器(株) 研究部 研究二課 課長 中島 嘉之 氏
【キーワード】
１．仕事関数
２．イオン化ポテンシャル
３．界面
【講演主旨】
有機太陽電池は、太陽光により有機材料内部で発生した電荷を電極を通して外部回路へと取り出し、太陽エネルギーを電気エネルギーへと変換する。有機材料に電極を取り付けただけでは、発生した電荷を有機物内部から取り出せない。そこで、異なる有機材料を接合し、材料同士の電子エネルギー状態の違いを利用して電荷を取り出す。高効率太陽電池の研究では、無数の有機材料の中から最適な材料を選別する。その際に電子エネルギー状態の指標である仕事関数（WF）やイオン化ポテンシャル（IP）を用いる。本講演では、WFやIPの測定方法として最も普及している大気中光電子分光法を紹介する。従来法で、WFやIPは溶液中や真空中で測定されていた。本法では、大気中で簡単に測定できる。今回、実演により本法の簡便性を示す。また、製造現場では、電極表面や材料界面の汚染や酸化の程度を測定、制御する必要があるので、あわせて説明する。
1.はじめに
2.太陽電池開発と界面の電子構造、汚染、酸化状態
2.1 太陽電池の構造と光電流の発生機構
2.2 電子構造
3.大気中光電子分光法の原理
3.1 大気中光電子分光装置の構造と動作
3.2 電子状態の測定
4.電子状態測定（仕事関数、イオン化ポテンシャル、電子状態密度）
4.1 仕事関数、イオン化ポテンシャルの測定
4.2 状態密度の測定
5.極薄汚染膜、酸化膜の厚さ測定
5.1 透明導電膜の汚染度
5.2 汚染膜、酸化膜の膜厚測定
6.実演
7.結び
【質疑応答 名刺交換】
| 日時 | 平成22年２月１２日(金) 10:00～16:45 |
| 会場 | ミューザ川崎シンフォニーホール 会議室3 |
| 聴講料 | 1名につき52,500円(税込、テキスト費用・お茶代を含む) ※昼食はご希望者のみご用意いたします(聴講料に1,050円加算) |
| お申込方法 | お申込・詳細確認 |
