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.

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1 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

2 「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

3 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 自律型機動観測装置「TECHMOS-8」 34万枚国内最大メガソーラー大分で稼働

4 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 のほほん族 CASIOソーラー電波 ソーラーガーデンライト CASIO（カシオ計算機）【電卓】 HALOShttp://designpocket.jp/static/special/feature/p_halos/

5 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

6 色素増感太陽電池搭載型模型自動車 走行デモ 演示実験

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 　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

16 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

17 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）

18 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） (

19 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- 　

20 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

21 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

22 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　＋

23 電子メロディをつなごう メロディが 聞こえるかな？

24 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

25 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

26 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
産業技術センター

27 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 (

28 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 (

29 アンケートに御協力よろしくお願い致します。