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J-GLOBAL ID：201602250950036157   整理番号：16A0689963

低温直流スパッター法で作製した,色素増感太陽電池中の柱状Nb添加TiO₂コンパクト層による光電流の増大

Enhancement of photocurrent by columnar Nb-doped TiO₂ compact layer in dye sensitized solar cells with low temperature process of dc sputtering

著者 (5件)： Horie Yuji (Department of Electrical and Electronics Engineering, Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japan) ,  Daizaka Kazuhiro (Department of Electrical and Electronics Engineering, Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japan) ,  Mukae Hiroki (Department of Electrical and Electronics Engineering, Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japan) ,  Guo Shirong (Department of Electrical and Electronics Engineering, Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japan) ,  Nomiyama Teruaki (Department of Electrical and Electronics Engineering, Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University, Kagoshima 890-0065, Japan)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 187  ページ： 348-357  発行年： 2016年01月01日 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高い成長速度を有する直流マグネトロンスパッターの低温法を用いて,ニオビウムを添加したTiO₂(TNO)の柱状構造コンパクト層を調製し,そしてゾル-ゲル法に続く高温での熱処理法で調製した粒状TNOコンパクト層と比較して,色素増感太陽電池(DSSC)のキャリア移動特性に及ぼす影響を検討した。Nb-Ti合金ターゲットとAr-O₂混合ガスを用いた一つの反応性直流マグネトロンスパッター法を用い,非加熱のFTO/ガラス基質をターゲットを包む高密度プラズマに近接して位置させたとき,[220]面に沿った優先的配向性を持つ柱状構造を得た。柱状層の短絡回路光電流密度J_scは,>200nmの厚さ領域でさえも増大し,粒状層の場合と対照的であった。J_scの増強は,粒状層の場合より長い電子寿命時間τ_eによって主に説明された。この長い電子寿命時間は,FTOを包む柱状層の高密度構造と粒子間抵抗の低下による柱状層の小さな直列的な抵抗およびa軸に沿った電子の小さい質量に起因するらしい。しかしながら,柱状粒子の表面からの漏れ電流は,優先的な配向が強くなると増大した。近接したプラズマによって活性化された低温結晶成長が引き起こした高密度表面捕獲部位が原因であるらしい。≦200nmという薄い領域では,柱状層と粒子層の間の差は小さく,コンパクト層に普通得られる影響を確認した。このように,コンパクト層に普通用いられる約100nmの厚さでさえも,本研究で作製した柱状層は,低温プロセスと高い成長速度という利点を有していた。Copyright 2016 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *太陽電池 ,  *電子伝達系 ,  *酸化チタン ,  化学修飾 ,  *ニオブ化合物 ,  *層状組織 ,  *柱状晶 ,  マグネトロンスパッタリング ,  ゾル-ゲル法 ,  熱処理 ,  結晶構造 ,  結晶形態 ,  深さプロフィル ,  *電流電圧特性 ,  短絡電流 ,  *光電流 ,  膜厚 ,  集合組織 ,  作用機序 ,  構造活性相関
準シソーラス用語： *色素増感太陽電池 ,  粒状組織

著者キーワード (5件)： Compact layer ,  Sputtering ,  Dye Sensitized Solar Cells ,  Nb doped TiO₂ ,  Time-resolved Analysis

分類 (2件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (9件)： 低温 ,  直流 ,  スパッター ,  作製 ,  色素増感太陽電池 ,  Nb ,  TiO2 ,  コンパクト ,  光電流