幅広い吸光領域、吸光係数を持つ金属錯体からなる感光剤を吸着させた酸化物半導体電極及びその電極を用いた太陽電池。

開放特許情報番号
L2001001401 この特許の事業構築のヒントや可能性をご覧頂けます
開放特許情報登録日
2001/2/10
最新更新日
2015/8/12

基本情報

出願番号 特願平10-199402
出願日 1998/7/15
出願人 工業技術院長
公開番号 特開2000-026487
公開日 2000/1/25
登録番号 特許第2997773号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 増感剤として有用な金属錯体、酸化物半導体電極及び太陽電池
技術分野 電気・電子、無機材料、化学・薬品
機能 材料・素材の製造、環境・リサイクル対策、表面処理
適用製品 光の吸収領域が広く、吸光係数の大きい極性基を持つ1,10フェナントロリン誘導体からなる増感剤。高い光電交換効率をもった太陽電池。増感剤を吸着させた酸化物半導体電極。
目的 従来より酸化物半導体を含む太陽電池、また、半導体表面を増感剤で処理して光エネルギーの利用効率を上げたものが知られている。しかし、これらの増感剤は光の吸収領域、吸光係数があまり大きくなく利用出来る光エネルギーに限界があった。本発明は光吸収波長領域が広く、かつ吸光係数の大きい色素を吸着させた酸化物半導体電極およびその電極を含む太陽電池を提供する。
効果 本発明の金属錯体は半導体表面に効果的に吸着することができ、幅広い光吸収領域と大きな吸光係数をもっている。また、これを用いて形成した酸化物半導体電極を含む太陽電池は高い光電交換効率をもっている。本発明の金属錯体を吸着させた酸化物半導体電極とその対極とを電解質液に接触させて太陽電池を構成した(両極間距離1mm、電極面積1×1cm)。電池に波長420nm以下の光をカットしたキセノンランプ50mW/cm↑2の光を照射したところ、6.53mA、0.6Vの光電流を取出すことができた。
技術概要
 
本発明の増感剤である金属錯体はカルボキシル基等の結合基を持つ1,10フェナントロリン誘導体を配位子とするルテニウム等の8族金属錯体である。1例として[化1]は以下の通りである。(X)↓nML↑1L↑2 Mは8族金属。Xはハロゲン原子等の極性基、L↑1は1,10−フェナントロリン−4,7ジカルボン酸等。L↑2は1,10−フェナントリン等から構成される。この化合物のモル吸光係数は波長522nm18,000であり、既存のシスージ(チオシアナト−N)ビス(2,2’−ビピリジル−4,4’−ジカルボキシラート)Ru(U)の534nmでの14,200に比べて約20%大きな値を示す。酸化物半導体電極は、TiO↓2粉末のスラリー溶液を導電性ガラス基板上に塗布、乾燥後焼成し、基板上に厚さ7μmの焼成物を形成する。次に、これを金属錯体を含む溶液中に浸漬し、80℃で乾燥して作成した。対極として白金を蒸着した導電性ガラス板を使用した。電解液としてテトラプロピルアンモニウムヨーダイドとヨウ素を含むエチレンカーボネートとアセトニトリルの混合液を使用した。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

技術供与

掲載された学会誌 【有】
掲載学会誌名1 Efficient Photosensitization of Nanocrystalline TiO2 Films by a New Class of Sensitizer:cis−Dithiocyanato bis(4,7−dicarboxy−1,10

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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