報告書番号

T03038

タイトル（和文）

色素増感太陽電池の光電変換特性の分析 -電流-電圧特性の経験的予測式と限界効率の試算-

タイトル（英文）

Analysis of energy conversion characteristics in dye-sensitized nanocrystalline solar cells－an empirical equation of current-voltage characteristics and estimations of the maximum efficiency－

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

色素増感太陽電池の光電変換特性を実験と理論の両面から検討した。製作した2-４％程度の効率の太陽電池の電流-電圧特性を解析した結果、開放電圧と曲線因子は短絡電流密度に対して明確な依存性を持っていることが分かった。この依存性を基に、電流-電圧特性を予測する式を導出した。さらに、この式は、我々の製作した比較的効率の低い太陽電池ばかりでなく、さらに効率の高い太陽電池の特性もよく表していることが、文献にある太陽電池特性を解析することによって分かった。この式を使って、酸化チタンとI-/I3-をレドックス対として用いた太陽電池の限界効率を計算した結果、13％程度であった。最後に、この開放電圧と曲線因子の短絡電流密度依存性の原因も考察した。

概要 （英文）

Energy conversion characteristics of dye-sensitized solar cells (DSSCs) are discussed experimentally and theoretically. Clear dependence of open-circuit voltage (Voc) and fill factor (FF) on short-circuit current density (Jsc) was found in DSSCs of 2-4% efficiency. An empirical simulation model for current-voltage characterisitics is presented on the basis of the found dependence. A survey indicates that the emprical model is applicable to DSSCs of high efficiencies as well. The maximum efficiency for DSSCs of TiO2 and the I-/I3- redox couple is estimated as 13%. The origin of the dependence of Voc and FF on Jsc is also discussed.

報告者

キーワード