教員免許更新講習 色素増感太陽電池 東京理科大学 理学部 物理学科 川村研究室 2015/07/31＠理科大 「太陽電池」と言われて どのようなものをイメージしますか?? 色は？ 形は？ 大きさは？ 「 色素増感太陽電池 」 ソーラーパネル工作キット http://shop.plaza.rakuten.co.jp/undigital/diary/detail/201204230000 身近な太陽光発電 大分のメガソーラー 観測装置 国際宇宙ステーション JAXA宇宙教育センター人工衛星 http://edu.jaxa.jp/materialDB/detail/78763 自律型機動観測装置「TECHMOS-8」 http://www.netis.mlit.go.jp/NetisRev/Search/NtDetail1.as p?REG_NO=KT-130007 34万枚国内最大メガソーラー大分で稼働 http://www.asahi.com/articles/ASG4R35N2G4RTIP E002.html 時計 電卓 ソーラーガーデン ライト フレキシブルソーラー パネル 玩具 バッグ ソーラーパネル太陽光発電セットhttp://ameblo.jp/buyudamian/entry10947099924.html ソーラーガーデンライトhttp://slow-eco-life.blog.so-net.ne.jp/2008-08-03 のほほん族http://www.takaratomy-arts.co.jp/specials/nohohon/ CASIO（カシオ計算機）【電卓】http://item.rakuten.co.jp/menet/sl-930gt/ CASIOソーラー電波http://casio.jp/wat/products/waveceptor_watch/ HALOShttp://designpocket.jp/static/special/feature/p_halos/ 太陽電池の分類 色素増感太陽電池 色素増感 有機系 ガラス基 板 プラスチック 基板 薄膜系 太陽電池 シリコン 系 結晶系 薄膜系 無機系 結晶系 化合物系 シリコンは貴重！ 薄膜系 【東陽テクニカ】次世代型太陽電池の測定法とその評価 技術セミナー 配布資料参照 色素増感太陽電池搭載型模型自動車 演示実験 ３Dプリンターを使った部品 シャーシ 後輪 前輪 Free CAD 印刷物 授業実践 2015年3月4日 太陽光の下で走行！ 千葉県立H高等学校 1年生 男女123名 ４～６限目（昼休み含む）3時間連続 色素増感太陽電池で 電子メロディーを鳴らして みよう！！ 色素： ハイビスカス・ティー 色素増感太陽電池 ヨウ化物入りの電解液 電気伝導性ガラス 銀クリップ 電子メロディ 黒クリップ 負極の作製 ガラスに二酸化チタンを塗ります 一方向にむらの無いように塗ります 二酸化チタンを塗ります ↑ 既に１回塗ってあります 4枚のガラスに塗ります フライパンの真ん中に並べて焼きます 塗った面を上にして並べます 二酸化チタンの焼結 白 黒 色が変化します！ 炭素（Ｃ）が焦げる 白 CO2 手でつまめる程度までおだやかに冷まします 正極の作製 電気が通る膜（= 電気伝導膜）の 面をテスターで調べます 電気を通す面を上にして置いておく 黒鉛筆で炭素をコーティング 注意 塗らない！ 伝導面に塗ります 負極の作製 二酸化チタンに“色素”をつけよう!! 塗った面を上に！ 重ならないように！ 色素： ハイビスカス・ティー 15分程度つけておきます 太陽の光は白色光です 赤橙黄緑青藍紫 このほかにも人間の眼には見えない 赤外光（700nm～3000nm）や 紫外光（ＵＶ－Ａ 320nm～400nm やＵＶ－Ｂ 280nm～320nm） どうして色素増感という名前なのだろう？ 色素によって光を感じ取る部分が増える 色素増感太陽電池 二酸化チタンが 色素がこの辺りの光の 反応しやすい波長域 エネルギーを吸収 （320 nm～380 nm） （420 nm～630 nm） (http://yil.jp/opto/electromagneticalwave/light.htm)、2011/11/22確認 Break… 色素増感太陽電池の仕組み 色素 負極 eh+ 二酸化チタン ガラス基板 電気伝導膜 eh+ モーター e- ヨウ素液 I－ eI3－ I－ I－ 正極 反応式 3Ｉ- Ｉ3- ＋2e- 電気伝導膜 ガラス基板 シャーレからガラスを取り出そう 色素： ハイビスカス・ティー 軽く水気を拭き取ります セル作製 醤油さしから垂らす Step1 挟む部分は少なくします Step2 透明な部分は出す！ Step3 ずらして重ねます ４セルを直列につなぐ 色素（紫）が ー 鉛筆（黒）が ＋ 銀クリップでつなぐ 電子メロディをつなごう メロディが 聞こえるかな？ ルテニウム色素 色素増感太陽電池において、高い変換効率を達成する ために開発された色素 使用したルテニウム色素は、Solaronix社製 ルテニウム色素：エタノール＝20mg：50mL の割合で混ぜて使用 色素増感太陽電池 一般的な太陽電池 長所: ①簡単に、安く、自分でも作ることができる ②有毒なものを使わずに作ることもできる ③カラフルなものを作れるので、楽しい 短所: ①変換効率が低い グレッツェル氏 ②耐久性が低い 色素増感太陽電池のこれから カラフルにしたり おまけに軽くて曲げられる！ いろんな形にしたり 自由自在に使える！！ http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20111005/199012/ 産業技術センター http://www.aichi-inst.jp/sangyou/research/case/research_results_case/2010_02.html ペロブスカイト太陽電池 増感剤として、CH3 NH3 PbBr3 などの 「ペロブスカイト構造」を持つ化合物を使用した太陽電池 発電効率が10%を超えたという報告も！ 金属電極 正孔輸送層 ペロブスカイト層 酸化チタン電子輸送層 電気伝導性ガラス 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構HP (http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100393.html) 量子ドット太陽電池 増感剤として、 「量子ドット」とよばれる CdS,PbSといった半導体 の微粒子を使用した太陽 電池 理論変換効率は80%に なると考えられている Goo ビジネスEX (http://bizex.goo.ne.jp/column/ip_16/84/47/) アンケートに御協力よろしくお願い致します。
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