Review
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【特集】色素増感太陽電池に用いられる色素の開発動向】
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特集にあたって
Recent Progress of Dye Sensitizer for DSSC
内田 聡(東京大学 教養学部 附属教養教育高度化機構 特任教授)
瀬川浩司(東京大学 先端科学技術研究センター 教授)
グレッツェル型の色素増感太陽電池が登場してから約20 年あまり,太陽電池特性は年
率約0.3%で着実に性能を伸ばしてきた。その内訳をみると,色素の改良の寄与が最も大
きく,かつ最近では複数の色素を組み合わせるなど使いこなしの工夫も試されている。本
稿では最新の色素増感の開発動向について,色素に焦点を当てて概説する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池の最高効率
3.色素増感太陽電池の耐久性
4.色素増感太陽電池の開発動向
5.おわりに
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クマリン系・カルバゾール系有機色素
Organic Dyes Based on Coumarin and Carbazole Donor Moieties
甲村長利((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 主任研究員)
色素増感太陽電池に用いる増感色素として,クマリン骨格およびカルバゾール骨格を電
子供与性基とする有機色素を開発し,8 %を超える光電変換効率を達成した。オレフィン
鎖やオリゴチオフェン環を用いた共役系の伸長により800 nm 付近までの長波長光吸収を
達成し,アルキル基のブロック効果によって電子寿命を向上させ,太陽電池の高い開放電
圧を実現した。
【目次】
1.はじめに
2.クマリン系有機色素
3.カルバゾール系有機色素
4.オリゴチオフェン電子伝達系をもつ有機色素の光安定性
5.おわりに
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色素増感太陽電池用近赤外変換色素
Near-IR Absorbing Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells
木村 睦(信州大学 繊維学部 教授)
色素増感太陽電池の高効率化を可能とする近赤外領域光電変換色素の設計指針について
概説する。特に,会合抑制基の導入による金属フタロシアニン錯体の高効率化およびほか
の色素との複合化による可視光全体への変換領域の拡張について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.近赤外領域変換色素
3.会合抑制非対称亜鉛フタロシアニン錯体を用いた色素増感太陽電池
4.色素混合によるカクテル型色素増感太陽電池
5.おわりに
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近赤外光を利用できるルテニウム錯体色素
Ruthenium Complexes as Near-IR Sensitizers
舩木 敬((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ
(兼)太陽光発電工学研究センター 革新材料チーム 主任研究員)
佐山和弘(独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ
(兼)太陽光発電工学研究センター 革新材料チーム 研究グループ長)
杉原秀樹((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門
太陽光エネルギー変換グループ 招聘研究員)
可視光だけでなく近赤外光も利用できるルテニウム錯体色素について最近の動向を紹介
した。まず,ルテニウム錯体色素の代表例,幅広い領域の光を効率良く光電変換するため
に必要な増感色素のエネルギー準位の制御について簡単に触れ,筆者らの研究や特徴的な
ものをいくつか取り上げて紹介した。
【目次】
1.はじめに
2.代表的なルテニウム錯体色素
3.増感色素のエネルギー準位の制御
4.近赤外光を利用できるルテニウム錯体色素
5.おわりに
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スピン禁制遷移に基づく広帯域色素増感太陽電池の開発
Development of Panchromatic Dye-sensitized Solar Cells based on Spin-Management
木下卓巳(東京大学 先端科学技術研究センター 特任助教)
瀬川浩司(東京大学 先端科学技術研究センター 教授)
色素増感太陽電池の光電変換効率向上には,赤外光を効率良く吸収し高効率電子移動を
行う色素の開発が不可欠である。われわれは,基底一重項から励起三重項への直接遷移を
利用し,近赤外光電変換を行うことに成功した。
【目次】
1.はじめに
2.Ru 錯体の励起状態の制御による色素増感太陽電池の高効率化
3.Os 錯体の励起状態の制御による色素増感太陽電池の高効率化
4.近赤外色素増感太陽電池をボトムセルに用いたタンデム太陽電池
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研究開発情報
Report of Research & Development
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色素増感太陽電池向け電解液開発
DSSC Electrolyte Development, an Overview
川田健太郎(メルク(株))
本稿では,色素増感太陽電池に用いられる各種の電解液について,それぞれの特徴とこれ
までの開発経緯について俯瞰する。特に実用上最も優位であると考えられるイオン液体を
用いた完全不揮発性電解液について,評価方法,今後の課題,そして解決のための方向性
について議論する。
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業界情報
Information
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石油,天然ガス,石炭,オイルサンド
Trend of Oil, Natural gas, Coal, Oil sand
幾島賢治(IH テクノロジー(株) 常務取締役)
【目次】
1.石油
2.天然ガス
3.石炭
4.オイルサンド
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして25/26
chap.4 HALS の真の姿を探求する
HALS とUVA はなぜ相乗効果を示すのか
Why do HALS and UVA show Synergistic Effect?
大勝靖一(工学院大学名誉教授)
水素移動型紫外線吸収剤(UVA)はフェノール類でありながらフェノール系酸化防止
剤と異なってHALS との相性はきわめて良いことが知られているが,その理由は判然と
していない。これはUVA がHALS ニトロソニウムによる拮抗作用をほとんど受けず,
一方でHALS のもたらすUVA との相乗作用を受ける結果であることが明らかになった。
これをUVA とHALS の拮抗作用と相乗作用から詳細に説明する。
【目次】
1.はじめに
2.HALS とUVA の相乗作用を示す光酸化防止活性とヒドロペルオキシド分解反応
3.HALS とUVA の拮抗作用
4.HALS とUVA の相乗作用
4.1 HALS とUVA の光酸化防止能における相乗作用
4.2 HALS NOH とキノンの反応の動力学的考
5.光によるUVA 再生の妥当性
6.おわりに
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[ケミカルプロフィル]
ε-アミノカプロン酸(ε-Aminocaproric Acid)
5-アミノレブリン酸(5-Aminolevulinic Acid)
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[ニュースダイジェスト]
・海外編
・国内編
【特集】色素増感太陽電池に用いられる色素の開発動向】
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特集にあたって
Recent Progress of Dye Sensitizer for DSSC
内田 聡(東京大学 教養学部 附属教養教育高度化機構 特任教授)
瀬川浩司(東京大学 先端科学技術研究センター 教授)
グレッツェル型の色素増感太陽電池が登場してから約20 年あまり,太陽電池特性は年
率約0.3%で着実に性能を伸ばしてきた。その内訳をみると,色素の改良の寄与が最も大
きく,かつ最近では複数の色素を組み合わせるなど使いこなしの工夫も試されている。本
稿では最新の色素増感の開発動向について,色素に焦点を当てて概説する。
【目次】
1.はじめに
2.色素増感太陽電池の最高効率
3.色素増感太陽電池の耐久性
4.色素増感太陽電池の開発動向
5.おわりに
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クマリン系・カルバゾール系有機色素
Organic Dyes Based on Coumarin and Carbazole Donor Moieties
甲村長利((独)産業技術総合研究所 環境化学技術研究部門 主任研究員)
色素増感太陽電池に用いる増感色素として,クマリン骨格およびカルバゾール骨格を電
子供与性基とする有機色素を開発し,8 %を超える光電変換効率を達成した。オレフィン
鎖やオリゴチオフェン環を用いた共役系の伸長により800 nm 付近までの長波長光吸収を
達成し,アルキル基のブロック効果によって電子寿命を向上させ,太陽電池の高い開放電
圧を実現した。
【目次】
1.はじめに
2.クマリン系有機色素
3.カルバゾール系有機色素
4.オリゴチオフェン電子伝達系をもつ有機色素の光安定性
5.おわりに
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色素増感太陽電池用近赤外変換色素
Near-IR Absorbing Dyes for Dye-Sensitized Solar Cells
木村 睦(信州大学 繊維学部 教授)
色素増感太陽電池の高効率化を可能とする近赤外領域光電変換色素の設計指針について
概説する。特に,会合抑制基の導入による金属フタロシアニン錯体の高効率化およびほか
の色素との複合化による可視光全体への変換領域の拡張について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.近赤外領域変換色素
3.会合抑制非対称亜鉛フタロシアニン錯体を用いた色素増感太陽電池
4.色素混合によるカクテル型色素増感太陽電池
5.おわりに
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近赤外光を利用できるルテニウム錯体色素
Ruthenium Complexes as Near-IR Sensitizers
舩木 敬((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ
(兼)太陽光発電工学研究センター 革新材料チーム 主任研究員)
佐山和弘(独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門 太陽光エネルギー変換グループ
(兼)太陽光発電工学研究センター 革新材料チーム 研究グループ長)
杉原秀樹((独)産業技術総合研究所 エネルギー技術研究部門
太陽光エネルギー変換グループ 招聘研究員)
可視光だけでなく近赤外光も利用できるルテニウム錯体色素について最近の動向を紹介
した。まず,ルテニウム錯体色素の代表例,幅広い領域の光を効率良く光電変換するため
に必要な増感色素のエネルギー準位の制御について簡単に触れ,筆者らの研究や特徴的な
ものをいくつか取り上げて紹介した。
【目次】
1.はじめに
2.代表的なルテニウム錯体色素
3.増感色素のエネルギー準位の制御
4.近赤外光を利用できるルテニウム錯体色素
5.おわりに
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スピン禁制遷移に基づく広帯域色素増感太陽電池の開発
Development of Panchromatic Dye-sensitized Solar Cells based on Spin-Management
木下卓巳(東京大学 先端科学技術研究センター 特任助教)
瀬川浩司(東京大学 先端科学技術研究センター 教授)
色素増感太陽電池の光電変換効率向上には,赤外光を効率良く吸収し高効率電子移動を
行う色素の開発が不可欠である。われわれは,基底一重項から励起三重項への直接遷移を
利用し,近赤外光電変換を行うことに成功した。
【目次】
1.はじめに
2.Ru 錯体の励起状態の制御による色素増感太陽電池の高効率化
3.Os 錯体の励起状態の制御による色素増感太陽電池の高効率化
4.近赤外色素増感太陽電池をボトムセルに用いたタンデム太陽電池
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研究開発情報
Report of Research & Development
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色素増感太陽電池向け電解液開発
DSSC Electrolyte Development, an Overview
川田健太郎(メルク(株))
本稿では,色素増感太陽電池に用いられる各種の電解液について,それぞれの特徴とこれ
までの開発経緯について俯瞰する。特に実用上最も優位であると考えられるイオン液体を
用いた完全不揮発性電解液について,評価方法,今後の課題,そして解決のための方向性
について議論する。
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業界情報
Information
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石油,天然ガス,石炭,オイルサンド
Trend of Oil, Natural gas, Coal, Oil sand
幾島賢治(IH テクノロジー(株) 常務取締役)
【目次】
1.石油
2.天然ガス
3.石炭
4.オイルサンド
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連載講座 高活性安定化添加剤の創造と開発をめざして25/26
chap.4 HALS の真の姿を探求する
HALS とUVA はなぜ相乗効果を示すのか
Why do HALS and UVA show Synergistic Effect?
大勝靖一(工学院大学名誉教授)
水素移動型紫外線吸収剤(UVA)はフェノール類でありながらフェノール系酸化防止
剤と異なってHALS との相性はきわめて良いことが知られているが,その理由は判然と
していない。これはUVA がHALS ニトロソニウムによる拮抗作用をほとんど受けず,
一方でHALS のもたらすUVA との相乗作用を受ける結果であることが明らかになった。
これをUVA とHALS の拮抗作用と相乗作用から詳細に説明する。
【目次】
1.はじめに
2.HALS とUVA の相乗作用を示す光酸化防止活性とヒドロペルオキシド分解反応
3.HALS とUVA の拮抗作用
4.HALS とUVA の相乗作用
4.1 HALS とUVA の光酸化防止能における相乗作用
4.2 HALS NOH とキノンの反応の動力学的考
5.光によるUVA 再生の妥当性
6.おわりに
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[ケミカルプロフィル]
ε-アミノカプロン酸(ε-Aminocaproric Acid)
5-アミノレブリン酸(5-Aminolevulinic Acid)
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[ニュースダイジェスト]
・海外編
・国内編
