酸化チタン膜への空隙層導入による色素増感太陽電池の効率改善メカニズム

抄録

色素増感太陽電池における効率改善の方法のひとつとして、作用極である酸化チタン膜を厚くし、増感剤である色素の吸着量を増加させることが考えられる。 しかし、効率は15～20μmでピークを迎え、その後、膜厚に伴い低下することが知られている。 この問題を克服するため、我々は酸化チタン膜に空隙層を導入した。 その結果、40μmの膜厚に至るまで膜厚に伴い効率が伸び続けることを見出した。 さらに、光散乱測定及び電池インピーダンス測定の結果に基づき、空隙層導入による効率改善の要因が、空隙層の一般的な効果として認知されている光散乱効果ではなく、電解液内のイオン拡散抵抗の低減であることを明らかにした。