色素増感太陽電池のための透明電極上への酸化チタンナノチューブの形成

摘要

酸化チタンナノチューブは、色素増感太陽電池(DSC）の陰極材料として注目されている材料である。チタンの陽極酸化は、酸化チタンナノチューブ膜を作製する有力な手法である。酸化チタンナノチューブをDSCに応用するためには、導電性透明電極上に酸化チタンナノチューブを形成させなければならないが、そのためには、陽極酸化過短を解明し、制御しなければならない。電解液は陽極酸化過軽に強い影響を与える。そこで、本研究では、電解液としてフッ化アンモニウムおよび水を含むエチレングリコール溶液を用い、チタン薄膜の陽極酸化過程に及ぼすフッ化アンモニウムや水の影響を調べた。その結果、それらの濃度が酸化チタンナノチューブの成長速度や形状に大きな影響を及ぼすことがわかった。また、これらの結果を用いて陽極酸化条件を最適化し、陽極酸化によって酸化チタンナノチューブの透明電極上へ直接形成に成功した。%Titanium oxide nanotubes draw attention as a negative electrode for a dye-sensitized solar cells (DSC). Anodization of titanium is a promising method for fabrication of a titanium oxide nanotube film. The application of anodic titanium oxide nanotubes to the negative electrode of a DSC requires direct formation of an anodic oxide nanotube film on a transparent conductive oxide layer and it is important to elucidate and control the anodization process of titanium. The electrolyte influences the anodization process of titanium. In this study, an ammonium fluoride based ethylene glycol solution was used as an electrolyte and the influence of water in the electrolyte on the anodization process was investigated. The growth rate and the shape of titanium oxide nanotubes depended strongly on a concentration of ammonium fluoride and water in the electrolyte. In addition, the anodization condition was optimized to form directly on a transparent conductive layer.