還元酸化グラフェン-TiO<sub>2</sub>ナノチューブ複合材料に基づいた色素増感太陽電池の性能に及ぼすAg@TiO<sub>2</sub>コアシェルナノキューブのプラズモニック効果

CHANDRASEKHAR P.S.; CHANDER Nikhil; ANJANEYULU Oruganti; KOMARALA Vamsi K.

文献

J-GLOBAL ID：201502210108594270 整理番号：15A1321083

還元酸化グラフェン-TiO₂ナノチューブ複合材料に基づいた色素増感太陽電池の性能に及ぼすAg@TiO₂コアシェルナノキューブのプラズモニック効果

Plasmonic effect of Ag@TiO₂ core-shell nanocubes on dye-sensitized solar cell performance based on reduced graphene oxide-TiO₂ nanotube composite

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資料名：
巻： 594 号： PA ページ： 45-55 発行年： 2015年11月02日
JST資料番号： B0899A ISSN： 0040-6090 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：短報発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

光アノードとしての1D-TiO₂ナノチューブ(TNT)に基づいた色素増感太陽電池(DSSC)の性能について,還元酸化グラフェン(RGO)とプラズモニックAg@TiO₂コアシェルナノキューブとの役割を調べた。TNT中に異なる含量のRGO(0.2~1.0重量%)を有する一連の電池を製造した。TNT中でのRGOの組込みを,光ルミネセンス,Raman分光法およびX線光電子分光法を用いた各研究によって確認した。最良の性能を,0.8重量%RGO-TNT複合材料で達成した。この複合材料は,出力変換効率(PCE)4.26%を示したが,裸のTNTは,PCE2.85%を示した。RGOによるPCEの約49%の増大は,色素負荷の改善,電荷キャリア再結合の低下,ならびに,高い電子移動効率に起因すると推論した。開回路電圧(最大50mW)の増大も,RGOを用いて観測した。この結果は,TiO₂の伝導バンドでの準Fermi準位のより高い位置への変化をもたらす電子密度の増大に起因し,ひいては,ポテンシャルの負側へのシフトをもたらすことを記した。RGO-TNT複合材料に基づいたDSSCのPCEを更に増大させるために,Ag@TiO₂コアシェルナノキューブに関する表面プラズモン共鳴(SPR)も,0.1~0.3重量%の異なる濃度での積分によって調べた。プラズモニックDSSCのPCEは,0.2重量%Agナノキューブを用いて,さらに5.19%に増大した。これらナノキューブ近傍での強い近接場(SPRピークは600~1000nmの範囲での拡がりを示す)は,広い波長領域での光吸収過程の増強を伴う更なる光電子の生成に対して,N719色素を誘導した。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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太陽電池 , 金属薄膜 , 酸化物薄膜

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還元酸化グラフェン-TiO2ナノチューブ複合材料に基づいた色素増感太陽電池の性能に及ぼすAg@TiO2コアシェルナノキューブのプラズモニック効果

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