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?? 「 」 色素増感太陽電池 色は? 形は? 大きさは? アンケート記入・・・ 「 」 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 観測装置 大分のメガソーラー 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.asp?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/ASG4R35N2G4RTIPE002.html
時計 玩具 電卓 バッグ フレキシブルソーラーパネル ソーラーガーデン ライト ソーラーパネル太陽光発電セットhttp://ameblo.jp/buyudamian/entry-10947099924.html のほほん族http://www.takaratomy-arts.co.jp/specials/nohohon/ CASIOソーラー電波http://casio.jp/wat/products/waveceptor_watch/ ソーラーガーデンライトhttp://slow-eco-life.blog.so-net.ne.jp/2008-08-03 CASIO(カシオ計算機)【電卓】http://item.rakuten.co.jp/menet/sl-930gt/ HALOShttp://designpocket.jp/static/special/feature/p_halos/
シリコンは貴重! 太陽電池の分類 色素増感太陽電池 ガラス基板 色素増感 プラスチック基板 有機系 薄膜系 太陽電池 結晶系 シリコン系 アモルファス・シリコン・・・ヒ素含む→環境にやさしいといえるのか?? 化合物系・・・Ga(3族)、As(5族)→有名な半導体 赤色ダイオードに利用されている !!! 無機系 結晶系 化合物系 薄膜系 シリコンは貴重! 【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 走行デモ 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 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! CO2 炭素(C)が焦げる 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
二酸化チタンに“色素”をつけよう!! 負極の作製 塗った面を上に! 重ならないように! 15分程度つけておきます 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 (320 nm~380 nm) 色素がこの辺りの光の エネルギーを吸収 (420 nm~630 nm) (http://yil.jp/opto/electromagneticalwave/light.htm)、2011/11/22確認
3I- I3- +2e- 色素増感太陽電池の仕組み 色素 ガラス基板 負極 電気伝導膜 二酸化チタン ヨウ素液 黒鉛 電気伝導膜 正極 Break… 色素増感太陽電池の仕組み 色素 ガラス基板 負極 電気伝導膜 e- e- 二酸化チタン h+ h+ モーター I- e- e- ヨウ素液 I3- 黒鉛 電気伝導膜 正極 ガラス基板 反応式 3I- I3- +2e-
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 挟む部分は少なくします Step3 Step1 Step2 透明な部分は出す! ずらして重ねます
4セルを直列につなぐ 色素(紫)が ー 銀クリップでつなぐ 鉛筆(黒)が +
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: 短所: 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 ②耐久性が低い グレッツェル氏
自由自在に使える!! 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 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、C H 3 NH 3 Pb Br 3 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。