陽極酸化による透明電極上への酸化チタンナノチューブ膜の形成

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ナノ材料である。陽極酸化は高い制御性を持ち、基板上に垂直配向した酸化チタンナノチューブ膜を形成するための有力な手法である。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厚さが10μm程度の酸化チタンナノチューブ膜を形成させ、アニール処理による酸化チタンの結晶化を行わなければならない。そこで、本研究では、透明電極上にDCマグネトロンスバッタを用いてチタン膜を堆積し、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て陽極酸化を行うことにより、酸化チタンナノチューブ膜の透明電極上への直接形成を行った。それを酸素雰囲気中で熱処理することにより、ナノチューブ構造を有するアナタース膜の形成に成功した。さらに、形成した酸化チタンナノチューブ膜のDSCへの応用を試みた。