JP5171139B2 - 色素増感型太陽電池の電極材料 - Google Patents
色素増感型太陽電池の電極材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5171139B2 JP5171139B2 JP2007186984A JP2007186984A JP5171139B2 JP 5171139 B2 JP5171139 B2 JP 5171139B2 JP 2007186984 A JP2007186984 A JP 2007186984A JP 2007186984 A JP2007186984 A JP 2007186984A JP 5171139 B2 JP5171139 B2 JP 5171139B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- dye
- stainless steel
- sensitized solar
- solar cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Description
本発明はこのような現状に鑑み、色素増感型太陽電池のヨウ化物イオンを含む電解質溶液中で優れた耐食性を示す金属材料で構成され、良好な電気伝導が確保される安価な電極材料を提供しようというものである。
(1)ステンレス鋼板をベースにしているので、ITO、FTO、TO等の透明導電膜と比べ導電性が高い。
(2)電解質溶液に曝される側の表面に触媒層が設けられているので、電極面での反応が促進されるとともに、液との接触抵抗が軽減される。
(3)基板のステンレス鋼は、それ自体が色素増感型太陽電池に使用される電解液中で優れた耐食性を示すものであるため、触媒層の欠陥・表面疵の存在に対して強い。
(4)触媒層の欠陥・表面疵の存在に対して強いことから、触媒層の厚さ(白金等の触媒物質の使用量)を必要最小限にすることができ、コストが低減される。
(5)ステンレス鋼板がベースであるため、この電極材料自体で基板の機能を有し、かつ従来一般的なガラス基板よりも強度が高い。
したがって、本発明は色素増感型太陽電池の普及に寄与するものである。
「C:0.15%以下、Si:1.2%以下、Mn:1.2%以下、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜3%、N:0.025%以下、残部実質的にFe」の組成が採用できる。
このうち、C、Si、Mn、Nはステンレス鋼の大量生産現場における溶製工程で混入が避けられない元素であり、上記の範囲で含有が許容される。ただし、製造性等の諸性質を考慮しすると、例えばC:0.01%以下、Si:0.5%以下あるいは0.3%以下、Mn:0.5%以下あるいは0.3%以下、N:0.020%以下にコントロールすることが有効である。
P:0.04%以下、S:0.03%以下好ましくは0.005%以下、Ni:0.6%以下好ましくは0.25質量%以下、Nb:1%以下好ましくは0.5%以下、Ti:1%以下好ましくは0.3%以下、Al:0.2%以下、O:0.01%以下好ましくは0.005%以下、B:0.01%以下、V:0.3%以下、Zr:0.3%以下、Ca、Mg、CoおよびREM(希土類元素):合計0.1%以下
(1)質量%で、C:0.15%以下、Si:1.2%以下、Mn:1.2%以下、P:0.04%以下、S:0.03%以下、Ni:0.6%以下、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜3%、Nb:0〜1%、Ti:0〜1%、Al:0〜0.2%、N:0.025%以下、O:0.01%以下、B:0〜0.01%であり、残部がFeおよび不可避的不純物
(2)質量%で、C:0.15%以下、Si:1.2%以下、Mn:1.2%以下、P:0.04%以下、S:0.03%以下、Ni:0.6%以下、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜3%、Cu:1%以下、Nb:0〜1%、Ti:0〜1%、Al:0〜0.2%、N:0.025%以下、O:0.01%以下、B:0〜0.01%であり、残部がFeおよび不可避的不純物
「C:0.15%以下、Si:4%以下、Mn:2.5%以下、Ni:3〜28%、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜7%、N:0.3%以下、残部実質的にFe」の組成が採用できる。
このうち、C、Si、Mn、Nはステンレス鋼の大量生産現場における溶製工程で混入が避けられない元素であり、上記の範囲で含有が許容される。ただし、製造性等の諸性質を考慮しすると、例えばC:0.08%以下あるいは0.03%以下、Si:1%以下あるいは0.6%以下、Mn:2%以下、N:0.03%以下あるいは0.01%以下にコントロールすることが有効である。
オーステナイト系の場合は、Niを7%以上、好ましくは10%以上含有させる。
P:0.045%以下、S:0.03%以下好ましくは0.005%以下、Nb:1%以下好ましくは0.5%以下、Ti:1%以下好ましくは0.3%以下、Al:0.1%以下好ましくは0.01%以下、O:0.01%以下好ましくは0.005%以下、B:0.01%以下、V:0.3%以下、Zr:0.3%以下、Ca、Mg、CoおよびREM(希土類元素):合計0.1%以下
(1)質量%で、C:0.15%以下、Si:4%以下、Mn:2.5%以下、P:0.045%以下、S:0.03%以下、Ni:3〜28%、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜7%、Nb:0〜1%、Ti:0〜1%、Al:0〜0.1%、N:0.3%以下、O:0.01%以下、B:0〜0.01%であり、残部がFeおよび不可避的不純物
(2)質量%で、C:0.15%以下、Si:4%以下、Mn:2.5%以下、P:0.045%以下、S:0.03%以下、Ni:3〜28%、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜7%、Cu:3.5%以下、Nb:0〜1%、Ti:0〜1%、Al:0〜0.1%、N:0.3%以下、O:0.01%以下、B:0〜0.01%であり、残部がFeおよび不可避的不純物
各鋼板の組織観察を行うことにより、フェライト系のものはマトリクスがフェライト相であり、オーステナイト系のものはマトリクスがオーステナイト相であることを確認している。
色素増感型太陽電池の電解質溶液を模擬した試験液として、アセトニトリル溶媒中にヨウ素I2:0.05mol/L、およびヨウ化リチウムLiI:0.5mol/Lを溶解させたものを用意した。
外観については、溶解した部分が認められず、かつ点錆も認められないものを「異常なし」と表示し、1000h浸漬試験後に「異常なし」と評価されたものを合格と判定した。
結果を表2に示す。
これらの表面(白金被覆試料は白金表面、ネサガラスは導電膜表面)について、低抵抗率計(三菱化学(株)製、ロレスターGP)を用いて4探針法により表面抵抗率を測定した。サンプル数n=3で行い、平均値を採用した。
結果を表3に示す。
2 透明基板
3 光電極
4 基板
5 対極
6 光電変換層
7 TiO2粒子
8 Ru色素
9 電解質溶液
10 負荷
20 入射光
21 ステンレス鋼板
22 触媒層
30 本発明の電極材料からなる対極
40 本発明の電極材料からなる光電極
Claims (4)
- 質量%で、C:0.15%以下、Si:1.2%以下、Mn:1.2%以下、P:0.04%以下、S:0.03%以下、Ni:0.6%以下、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜3%、Nb:0〜1%、Ti:0〜1%、Al:0〜0.2%、N:0.025%以下、O:0.01%以下、B:0〜0.01%であり、残部がFeおよび不可避的不純物である組成を有し、フェライト相組織を呈するステンレス鋼板を基板に持ち、その基板の片側の表面に平均膜厚5〜50nmの白金触媒層が形成されている金属板からなる色素増感型太陽電池の電極材料。
- 前記ステンレス鋼板は、さらにCu:0.01〜1%を含有する組成を有するものである請求項1に記載の色素増感型太陽電池の電極材料。
- 質量%で、C:0.15%以下、Si:4%以下、Mn:2.5%以下、P:0.045%以下、S:0.03%以下、Ni:3〜28%、Cr:17〜32%、Mo:0.8〜7%、Nb:0〜1%、Ti:0〜1%、Al:0〜0.1%、N:0.3%以下、O:0.01%以下、B:0〜0.01%であり、残部がFeおよび不可避的不純物である組成を有し、オーステナイト相組織またはオーステナイト+フェライト2相組織を呈するステンレス鋼板を基板に持ち、その基板の片側の表面に平均膜厚5〜50nmの白金触媒層が形成されている金属板からなる色素増感型太陽電池の電極材料。
- 前記ステンレス鋼板は、さらにCu:0.01〜3.5%を含有する組成を有するものである請求項3に記載の色素増感型太陽電池の電極材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007186984A JP5171139B2 (ja) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 色素増感型太陽電池の電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007186984A JP5171139B2 (ja) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 色素増感型太陽電池の電極材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009026532A JP2009026532A (ja) | 2009-02-05 |
JP5171139B2 true JP5171139B2 (ja) | 2013-03-27 |
Family
ID=40398179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007186984A Expired - Fee Related JP5171139B2 (ja) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 色素増感型太陽電池の電極材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5171139B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7321732B2 (ja) | 2019-03-18 | 2023-08-07 | 株式会社東芝 | 蓄冷材粒子、蓄冷器、冷凍機、超電導磁石、核磁気共鳴イメージング装置、核磁気共鳴装置、クライオポンプ、及び、磁界印加式単結晶引上げ装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010114072A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-05-20 | Nisshin Steel Co Ltd | 色素増感型太陽電池 |
JP5430658B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-03-05 | 日新製鋼株式会社 | 色素増感型太陽電池の電極 |
JP2011044318A (ja) * | 2009-08-20 | 2011-03-03 | Nisshin Steel Co Ltd | 色素増感型太陽電池およびその製造方法 |
CN102576920A (zh) | 2009-08-20 | 2012-07-11 | 日新制钢株式会社 | 染料敏化型太阳能电池及其制造方法 |
JP5566082B2 (ja) * | 2009-11-16 | 2014-08-06 | 日新製鋼株式会社 | 色素増感型太陽電池の対向電極およびその製造方法並びに電池 |
JP2011108463A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 色素増感型太陽電池の光電極およびその製造方法並びに電池 |
JP5582821B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2014-09-03 | 日新製鋼株式会社 | 色素増感型太陽電池モジュールの製造法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001102104A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電池 |
JP4754892B2 (ja) * | 2005-07-12 | 2011-08-24 | シャープ株式会社 | 光電変換素子および色素増感型太陽電池モジュール |
JP4901194B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2012-03-21 | 京セラ株式会社 | 光電変換装置及びその製造方法並びに光発電装置 |
JP2008010237A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Kyocera Corp | 光電変換装置及びその製造方法並びに光発電装置 |
JP2008034110A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Nisshin Steel Co Ltd | 色素増感型太陽電池の電極材 |
-
2007
- 2007-07-18 JP JP2007186984A patent/JP5171139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7321732B2 (ja) | 2019-03-18 | 2023-08-07 | 株式会社東芝 | 蓄冷材粒子、蓄冷器、冷凍機、超電導磁石、核磁気共鳴イメージング装置、核磁気共鳴装置、クライオポンプ、及び、磁界印加式単結晶引上げ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009026532A (ja) | 2009-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5171139B2 (ja) | 色素増感型太陽電池の電極材料 | |
EP2337144B1 (en) | Dye-sensitized solar cells | |
Wang et al. | Electrolytic generation of ozone on antimony-and nickel-doped tin oxide electrode | |
JP2008034110A (ja) | 色素増感型太陽電池の電極材 | |
Kim et al. | Non-precious metal electrocatalysts for hydrogen production in proton exchange membrane water electrolyzer | |
Noori et al. | Carbon supported Cu-Sn bimetallic alloy as an excellent low-cost cathode catalyst for enhancing oxygen reduction reaction in microbial fuel cell | |
Msindo et al. | Electrochemical and physical characterisation of lead-based anodes in comparison to Ti–(70%) IrO 2/(30%) Ta 2 O 5 dimensionally stable anodes for use in copper electrowinning | |
Miettunen et al. | Do counter electrodes on metal substrates work with cobalt complex based electrolyte in dye sensitized solar cells? | |
EP2469641B1 (en) | Dye-sensitized solar cell and method for manufacturing the same | |
Legeai et al. | Economic bismuth-film microsensor for anodic stripping analysis of trace heavy metals using differential pulse voltammetry | |
Sugawara et al. | EQCM study on dissolution of ruthenium in sulfuric acid | |
Palaniappan et al. | Hydrogen evolution reaction kinetics on electrodeposited Pt-M (M= Ir, Ru, Rh, and Ni) cathodes for ammonia electrolysis | |
Christensen et al. | Structure and activity of Ni-and Sb–doped SnO2 ozone anodes | |
Yadav et al. | Channel-flow double-electrode study on the dissolution and deposition potentials of platinum under potential cycles | |
DE1671455B2 (de) | Elektrochemische Elektrode | |
Jiang et al. | Improved anodic stripping voltammetric detection of arsenic (III) using nanoporous gold microelectrode | |
Qian et al. | Study on electrodeposition and corrosion resistance of Cu-Sn alloy prepared in ChCl-EG deep eutectic solvent | |
Elaissaoui et al. | Electrochemical degradation of dye on lead dioxide electrodeposited on stainless steel: effect of cyclic voltammetry parameters | |
Noh et al. | Iridium catalyst based counter electrodes for dye-sensitized solar cells | |
Yano et al. | Electrochemical and UV-visible spectroscopic study on direct oxidation of ascorbic acid on polyaniline for fuel cells | |
Reynolds et al. | Corrosion resistance of metallic substrates for the fabrication dye-sensitized solar cells | |
Sun et al. | Phase separation in electrodeposited Ag-Pd alloy films from acidic nitrate bath | |
JP5430658B2 (ja) | 色素増感型太陽電池の電極 | |
Jiang et al. | Sputtered Pt–Ru alloys as catalysts for highly concentrated methanol oxidation | |
JP5566082B2 (ja) | 色素増感型太陽電池の対向電極およびその製造方法並びに電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121009 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5171139 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |