界面制御による色素増感太陽電池の高効率化

摘要

色素増感太陽電池の高効率化に向けて色素吸着の原子的な制御が重要であるが、吸着状態の直接的な観察は殆どなされていない。我々はこれまで、赤外吸収分光法を用いてN719色素の吸着サイトや吸着構造の解析を行ってきた結果、色素はTiO_2表面のOHを消費して吸着することが明らかとなり、UV光照射処理によってTiO_2表面のOHを増加させることに成功し、実際の太陽電池作製にUV処理を取り入れることで短絡電流が増加し、効率の向上が確認できた。しかし、高効率化のためには更なるOHの増加が必要である。我々の研究室では200℃の水蒸気処理によってSi基板表面にOHを作り出すことに成功している。微粒子TiO_2の多孔質表面の違いはあるものの、この処理でTiO_2表面のOHを増加できると考え、条件を探した結果、190℃でOHを生成できることが明らかとなった。そこで、水蒸気処理とUV処理を実際の太陽電池作製に取り入れ、I-V絆性の比較を行った。