今堀博 工学研究科教授（ 高等研究院物质–细胞统合システム拠点（颈颁别惭厂=アイセムス） 连携主任研究者 ）、東野智洋 同助教らの研究グループは、現在ポルフィリン色素の中で世界最高のエネルギー変換効率を示す色素を上回る性能をもつ、新規ポルフィリン色素を開発することに成功しました。
これまで、ドナー?アクセプター构造をもつポルフィリン色素のエネルギー変换効率が最高で13%という一方で、缩环ポルフィリン色素はエネルギー変换効率が低く、あまり注目されてきませんでした。しかし今回、适切な分子设计を行うことにより、世界で初めて缩环ポルフィリン色素で10%を超えるエネルギー変换効率を达成しました。本结果は、缩环ポルフィリン色素に再びスポットライトを当て、色素増感太阳电池の新たな分子设计指针を与えたと言えます。また、现在世界最高のエネルギー変换効率を示す色素を参照色素として太阳电池性能比较を行い、今回开発した色素が参照色素を上回る性能を示すことを明らかにしました。
本研究成果によって、さらなる太阳电池作製条件の最适化により参照色素で13%のエネルギー変换効率を达成することで、今回开発した色素で13％を超える世界最高のエネルギー変换効率が実现できることが期待されます。さらには、本研究における分子设计指针をもとに色素の改良を行うことで、 実用化における一つの目安とされている 15%のエネルギー変换効率の実现も视野に入り、色素増感太阳电池の実用化に向けて大きく前进することが期待されます。
本研究成果は、2019年6月13日に、国際学術誌「Journal of the American Chemical Society」のオンライン版に掲載されました。
図：新しく开発した色素により、色素増感太阳电池のエネルギー変换効率の増大が期待される（イラスト：高宫泉水）
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Yuma Kurumisawa, Tomohiro Higashino, Shimpei Nimura, Yukihiro Tsuji, Hitomi Iiyama and Hiroshi Imahori (2019). Renaissance of Fused Porphyrins: Substituted Methylene-Bridged Thiophene-Fused Strategy for High-Performance Dye-Sensitized Solar Cells. Journal of the American Chemical Society, 141(25), 9910-9919.
- 日刊工業新聞（6月13日 29面）に掲載されました。
