★現在、太陽電池の広範な普及に向けて、従来のような結晶シリコンを用いない、色素増感太陽電池 (DSSC)、有機薄膜太陽電池(OSC)、酸化物太陽電池などの次世代太陽電池が研究されています。 ★大阪市立工業研究所では、次世代太陽電池に必要な酸化物膜を、低コストで低環境負荷なプロセスである、水溶液からの電解析出によって作製しています。本発表では、こうした様々な酸化物膜の作製例を紹介します。 TiO2膜使用DSSCの電流-電圧曲線 1) 酸化チタン膜 安定・安全なチタン-乳酸錯体（TALH）と、硝酸アンモニウムを含む水溶液から、電解還元によって、TiO2膜を作製した。 – O OH O O 2NH4+ H3C 電流密度/ mA cm-2 14 CH3 Ti O O O– OH TALH 膜は焼成して、DSSCの電極として利用可能（変換効率 5.15%） ←電析TiO2を用いたセルでは、最高値 12 TiO2膜 10 短絡電流密度: 12.2 mA cm−2 開放電圧: 0.721 V 曲線因子: 0.580 変換効率: 5.15 % 8 6 4 2 0 0.2 ナノロッドピラミッドテクスチャ 1 μm - Zn 硝酸亜鉛水溶液を電解還元硝酸イオンから水酸化物イオンが生成し、水溶液中の亜鉛イオンと反応することで酸化亜鉛が析出 2+ H2O Zn(NO3)2 水溶液 3) 酸化モリブデン膜 Au Cu2O N719/ZnO ZnO ZnO FTO ITO FTO DSSC OSC 酸化物太陽電池 Hole Block Layer Active Layer(P3HT/PCBM) Electron Block Layer 電流密度/mA cm-2 電析MoO3薄膜による有機薄膜太陽電池（OSC）の耐久性向上酸化モリブデン（MoO3）薄膜を電解析出法で作製し、OSCに電子ブロック層として導入することで、セルの耐久性を向上させることができた。 Aluminum Au P3HT/PCBM Pt I-/I3- 電流-電圧特性 MoO3薄膜なし 10 8 6 MoO3薄膜あり 4 変換効率 2.88 % 2 0 0 ITO 変換効率 3.47 % 0.2 0.4 電圧 / V 0.6 変換効率相対値 / % ZnO 0.8 製膜メカニズム対極基板 OH 0.6 各太陽電池に適した膜構造 e- 0.4 電圧 / V ウニ状 NO3 FTO基板 0 2) 酸化亜鉛ナノ構造体膜 - 電解装置 + 10 μm 変換効率の経時変化 120 100 80 MoO3薄膜あり 60 40 20 MoO3薄膜なし 0 0 500 1000 1500 2000 経過時間 / h 2500