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J-GLOBAL ID：201002282249030986   整理番号：10A0519050

高効率色素増感太陽電池のための各種炭化水素エステル基を持つクロロフィル-a誘導体 電子注入及び電荷収集過程に関する静的及び超高速評価

Chlorophyll-a Derivatives with Various Hydrocarbon Ester Groups for Efficient Dye-Sensitized Solar Cells: Static and Ultrafast Evaluations on Electron Injection and Charge Collection Processes

著者 (9件)： WANG Xiao-Feng (Gifu Univ., Gifu, JPN) ,  WANG Xiao-Feng (National Inst. of Advanced Industrial Sci. and Technol. (AIST), Ibaraki, JPN) ,  TAMIAKI Hitoshi (Ritsumeikan Univ., Shiga, JPN) ,  WANG Li (Kwansei Gakuin Univ., Hyogo, JPN) ,  TAMAI Naoto (Kwansei Gakuin Univ., Hyogo, JPN) ,  KITAO Osamu (National Inst. of Advanced Industrial Sci. and Technol. (AIST), Ibaraki, JPN) ,  ZHOU Haoshen (National Inst. of Advanced Industrial Sci. and Technol. (AIST), Ibaraki, JPN) ,  SASAKI Shin-ichi (Ritsumeikan Univ., Shiga, JPN) ,  SASAKI Shin-ichi (Nagahama Inst. of Bio-Sci. and Technol., Shiga, JPN)
資料名： Langmuir  (Langmuir)
巻： 26  号： 9  ページ： 6320-6327  発行年： 2010年05月04日 
JST資料番号： A0231B  ISSN： 0743-7463  CODEN： LANGD5  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： O17位で各種エステル化したクロロフィル-a誘導体(クロリン1~5)を合成し,色素増感太陽電池の増感剤としての性能を調べた。エステル基は,メチル,ヘキシル,ドデシル,2-ブチルオクチル及びコレステリル基を含む。増感剤のTiO₂膜上の被覆率は同じで,透明TiO₂膜上の吸収スペクトルも同じである。時間依存性密度汎関数法計算によると,エタノール中でTiO₂電極への電子注入と電荷再結合は炭化水素エステル基の幾何構造の影響を受けるが分子軌道のエネルギー準位とは関係ない。ドデシルエステル基を持つクロリン-3のエネルギー転換効率は8%で,クロロフィル系増感剤の中では最高の値を示す。クロリン-3の場合の電解質-色素-TiO₂界面の電気インピーダンスは最小である。サブピコ秒時間分解分光法によれば,電荷注入と再結合過程において色素-TiO₂の電荷分離状態は増感色素の型にも濃度にもよらない。励起子消滅機構によると思われる色素励起消光経路も観察された。大きいエステル基で開路光電流が大きいのはTiO₂-電解質界面での電荷の漏れが小さいことによる。

シソーラス用語： *太陽電池 ,  エネルギー変換効率 ,  クロロフィルa ,  *置換基効果 ,  エステル ,  酸化チタン ,  *増感剤 ,  収集 ,  キャリア注入 ,  キャリア再結合 ,  分子構造 ,  ピコ秒 ,  インピーダンス ,  電気生理 ,  電荷分離 ,  励起子 ,  光電流 ,  アルキル基 ,  コレステロールエステル
準シソーラス用語： エネルギー転換効率 ,  コレステリルエステル ,  サブピコ秒 ,  *色素増感太陽電池 ,  電荷収集 ,  電気インピーダンス ,  電子注入

分類 (4件)： 光化学一般  (CB08010U) ,  固-固界面  (CB12060M) ,  太陽電池  (NC03084O) ,  八員環以上の複素環化合物  (CF07120T)

物質索引 (8件)： 3-[(17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-17-(3-メトキシ-3-オキソプロピル)-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-3-イル]プロペン酸 ,  3-[(17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-17-[3-(ヘキシルオキシ)-3-オキソプロピル]-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-3-イル]プロペン酸 ,  3-[(17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-17-[3-(ドデシルオキシ)-3-オキソプロピル]-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-3-イル]プロペン酸 ,  3-[(17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-17-[3-(2-ブチルオクチルオキシ)-3-オキソプロピル]-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-3-イル]プロペン酸 ,  3-[(17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-17-[3-(コレスタ-5-エン-3β-イルオキシ)-3-オキソプロピル]-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-3-イル]プロペン酸 ,  (17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-3-エテニル-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-17-プロパン酸メチル ,  (17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-3-エテニル-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-17-プロパン酸 ,  3-[(17S,18S)-13¹(13²H)-オキソ-17-(3-ヒドロキシ-3-オキソプロピル)-8-エチル-2,7,12,18-テトラメチル-17,18-ジヒドロ-21H,23H-シクロペンタ[mn]ポルフィリン-3-イル]プロペン酸

タイトルに関連する用語 (10件)： 高効率 ,  色素増感太陽電池 ,  炭化水素 ,  エステル基 ,  クロロフィル ,  誘導体 ,  電子注入 ,  電荷収集 ,  過程 ,  評価