レインボー・セル

1991年にイギリスの科学誌「ネーチャー(Nature)」で報告した、スイスのローザンヌ工科大学のMichael Graetzel(ミヒャエル　グレッツェル)教授の名前を取ってGraetzel cell(グレッツェル・セル)、または色素増感型太陽電池(Photoelectric cell)の一種で、軽量で安価なことはもちろん、無限のカラーバリエーションがあり、形態も自由自在な太陽電池の名称。ただし、Graetzel cell(グレッツェル・セル/色素増感型太陽電池)には、電極材料の作製に熱処理を要することから、基板に光学透明な材料を用いる必要があり、1平方m当たり2から3万円もする高価な透明導電性ガラス(フッ素ドープ酸化スズやスズドープ酸化インジウムなどの透明導電性膜をコートしたガラス板)が透明で耐熱性の基板として唯一の選択枝であったことから、岐阜大学の箕浦研究所では、電極材料を低温で合成できる基板材料にPET(ポリエチレン・テレフタレート)などの安価なプラスチックフィルムを用いることで、コストの低減、軽量にでき、曲面に貼り付けて使用することが可能になり、電極を光学的に透明にでき、シースルー型の電池として窓に貼り付けることも可能になるということで研究を開始し、酸化亜鉛と色素の複合体を亜鉛塩と色素の混合水溶液から電気めっきのように作製する手法と、酸化チタン微粒子とチタン塩の混合ペーストを水蒸気処理する手法の2種類の電極材料低温合成法を開発しました。電池の乾式化に有望なｐ型半導体についても酸化亜鉛の場合と同様に、電解合成することに成功した。また、吸収した光は残さず電流に変換し、量子効率的観点からの高性能化を実現する目的で、一般的には太陽光線(白色光)を余すところ無く吸収する「黒」が太陽電池の色としてはベストと考えられていたが、色があることこそが色素を用いる太陽電池の特色であることに注目し、さらにこれらに用いられる増感色素には高価なRu錯体では無く、安価な有機色素を中心に新しい色素を開発している。詳細情報はURL(http://apchem.gifu-u.ac.jp/~pcl/special/frame1.htm)で知ることができる。今後「レインボー・セル」を塗料回して自動車の表面に塗ることで車表面全体をバッテリーにしたり、繊維化して服にすることで「電子衣料」や携帯電話のエネルギー源としても利用可能になる。