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J-GLOBAL ID：201002233596672580   整理番号：10A0911758

p型半導体の増感に基づく新しい光電池デバイス:挑戦と好機

New Photovoltaic Devices Based on the Sensitization of p-type Semiconductors: Challenges and Opportunities

著者 (4件)： ODOBEL Fabrice (Univ. Nantes, Nantes, FRA) ,  LE PLEUX Loeiec (Univ. Nantes, Nantes, FRA) ,  PELLEGRIN Yann (Univ. Nantes, Nantes, FRA) ,  BLART Errol (Univ. Nantes, Nantes, FRA)
資料名： Accounts of Chemical Research  (Accounts of Chemical Research)
巻： 43  号： 8  ページ： 1063-1071  発行年： 2010年08月 
JST資料番号： B0966A  ISSN： 0001-4842  CODEN： ACHRE4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： p型半導体基礎色素増感太陽電池(p-DSSC)の新しいデバイスを解説した。従来のn型半導体に基づく色素増感太陽電池では増感剤励起状態からn型半導体の伝導バンドに電子を注入したが,p型では光励起した増感剤は原子価バンドへの正孔注入によって還元性に消光した。p-DSSCの効率的な働きには空孔注入の制御が重要で,p型半導体を陽極,TiO₂光増感陰極としたタンデムDSSCの設計を示した。NiO p-DSSCに用いる増感剤として芳香環等を有する10種を挙げ,光電池特性を表に示した。電子シャトル機構では酸化還元対,酸化還元媒介剤の重要性を示し,トリス(4,4′-ビス-tert-ブチル-2,2′-ビピリジン)コバルト錯体による酸化還元メディエーターを挙げ,ヨウ素電解質系よりも3桁大きい開放回路電圧を示した。NiO上に化学吸着した色素の不活化機構では長寿命の前方電荷分離と迅速な反応である電荷組み換え反応を挙げた。タンデムDSSCの構築ではデバイスの最大効率は増感p型半導体による単一光電池で31%,増感p型半導体による光陽極,増感TiO₂光陰極から成るタンデム光電池では42%で,光変換効率は約15%の改善を示し,増感p型半導体による光陽極が重要なことを示唆した。

シソーラス用語： *太陽電池 ,  *P型半導体 ,  化合物半導体 ,  キャリア注入 ,  電極材料 ,  光増感剤 ,  酸化チタン ,  電荷分離 ,  電荷交換 ,  反応機構 ,  光電効果 ,  *光電気化学反応 ,  酸化ニッケル ,  化学吸着 ,  コバルト錯体 ,  窒素複素環化合物 ,  設計
準シソーラス用語： *色素増感型太陽電池 ,  正孔注入 ,  素子設計 ,  二酸化チタン

分類 (3件)： 太陽電池  (NC03084O) ,  光化学反応  (CB08020F) ,  光伝導,光起電力  (BM03050J)

タイトルに関連する用語 (3件)： P型半導体 ,  増感 ,  光電池デバイス