色素増感太陽電池応用に向けた陽極酸化チタンナノチューブの作製と応用

摘要

我々は、過塩素酸を電解液に用い金属チタン基板を陽極酸化することにより高いスペクト比を持つ酸化チタンナノチューブを作製し、その酸化チタンナノチューブを負極に用いた色素増感太陽電池（DSSC）を作製した。高速かつ基板面内に均一な酸化チタンナノチューブは電解液に塩素酸とエタノールの混合液を用いて金属チタンを陽極酸化することにより作製することに成功した。また、電解液や陽極酸化電圧などの陽極酸化条件をコントロールすることにより、酸化チタンナノチューブの孔径を制御することを可能とした。さらに、作製した酸化チタンナノチューブを用いたDSSCの作製を行い、酸化チタンナノチューブが色素増感太陽電池の特性向上に寄与する可能性を示した。%We have synthesized anodic titanium oxide nanotubes with a high aspect ratio by anodizing a metallic titanium sheet in a perchloric acid based electrolyte, and fabricated a dye-sensitized solar cell (DSSC) by using the nanotubes as its negative electrode. Rapid and homogeneous anodization has been accomplished using a mixture of perchloric acid and ethanol as the electrolyte. Furthermore, it was demonstrated that the diameter of anodic titanium oxide nanotubes could be varied by adjusting the anodization conditions, such as the electrolyte and the anodic potential. The measured characteristic of the DSSC showed that anodic titanium oxide nanotubes have a potential for improving the performance of a DSSC.