Nanofabrication of uniform and stabilizer-free self-assembled platinum monolayers as counter electrodes for dye-sensitized solar cells

2014年8月8日 NPG Asia Materials 6, e8 (2014) doi:10.1038/am.2014.57


国立交通大学(台湾)のEric Wei-Guang Diauをはじめとする研究チームはこのたび、太陽電池の電極として、均一な白金層を作製する手法を開発した。白金は、水分解や燃料電池、太陽電池など、多くの電気化学的応用において重要な役割を果たす触媒である。しかし、厚い白金膜はデバイスのコストを増大させてしまう。今回、研究チームは、平均粒径3 nmの白金ナノ粒子を室温で自己集合させて単層状に堆積させる方法を開発し、コスト削減を実現した。この方法では、白金ナノ粒子と特異的に結合する分子で電極基板を機能化している。従って、pH値の制御によって十分な調製を行った白金ナノ粒子溶液に電極基板を浸すと、表面が均一に被覆される。この電極は、初期試験ですでに非常に良好な光起電力特性を示しており、新製法への期待がいっそう高まる。

Lu-Lin Li, Hsin-Hui Wu, Chia-Hung Tsai & Eric Wei-Guang Diau

Solar cells: A platinum finish for efficient performance
Eric Wei-Guang Diau and colleagues at National Chiao Tung University in Taiwan have developed a technique to fabricate uniform platinum layers as electrodes for solar cells. Platinum is a catalyst that plays an important role in many electrochemical applications such as water splitting, fuel cells and solar cells. However, the thick films of platinum that are used add cost to these devices. The researchers have reduced this cost by developing a self-assembly method to deposit monolayers of platinum nanoparticles with a mean size of 3 nanometers at room temperature. The method involves functionalizing an electrode substrate with molecules that specifically attach to the platinum nanoparticles. Hence, when the electrode is dipped into a solution of platinum nanoparticles well prepared by controlling the pH values, a uniformly covered surface forms. In initial tests, these electrodes show very good photovoltaic properties, making the new fabrication technique even more attractive.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)