報告書番号

Q07022

タイトル（和文）

色素増感太陽電池の経時劣化特性の分析 -暗所保存時の性能変化-

タイトル（英文）

Analysis of Time Degradation Properties in Dye-Sensitized Solar Cells -Time Evolution of the Cell Performance in the Dark-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究報告では、市販材料を用いて製作した典型的な有機電解液を用いた色素増感太陽電池を暗所に最長１年弱の期間に亘って保存して、電池性能の経時変化の比較的初期段階で、電池特性がどのように変化するかを調べた。有機電解液を用いた色素増感太陽電池は変換効率が比較的高いが、有機溶媒の高い蒸気圧に伴う揮発性のために、長期性能の安定性が懸念されている。そのため、電池性能を保つためには、完全に封止をすることが必要不可決であるのかを示すことは重要である。今回の測定結果では、初期的には短絡電流が低下するものの、開放電圧等がやや増加するために、変換効率は比較的変化しないことが分かった。さらに、分光感度の経時変化から、短絡電流の減少は色素の酸化チタン表面での吸着状態の変化が一因となることを示した。さらに、交流インピーダンス測定などから、開放電圧の増加は、電子のライフタイムの増加が寄与しているものと考えられる。

概要 （英文）

The influence of the electrolyte sealing on the energy conversion properties in dye-sensitized solar cells was investigated. Typical dye-sensitized solar cells were assembled of commercially available materials. The cell parameters of the short-circuit current, the open-circuit voltage, and the energy conversion efficiency were measured, keeping the assembled cells in dark storage for at most one year. In the storage, the short-circuit current was decreased, while the open-circuit voltage was increased. Because of the tradeoff relation, the energy conversion efficiency was scarcely changed. Action spectra suggested that the decrease of the short-circuit current is attributed to a change of dye adsorption conditions. The electrochemical impedance spectroscopy indicated that the electron lifetime of a cell where the electrolyte was partially leaked was increased. The increase of the electron lifetime is consistent with the improvement of the open-circuit voltage.

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