色素増感型太陽電池

不定期日記（2000）

【御用納め 2000.12.27】
　今日は仕事しちゃいけないな（笑）。皆様、良いお年を。

【Air Mass 1.5 2000.12.27】

　INAP を検索している過程で見つけたのですが、Air Mass 1.5 のスペクトルの数値データが公開されているのですね。オーストラリアより。

Source: Wenham, S.R., Green, M.A. and Watt, M.E., "Applied Photovoltaics", Appendix B, (Bridge Printery, Sydney, 1994).
【ベンチャー 2000.12.26】

　ドイツのベンチャー企業 INAP (Institute for Applied Photovoltaic Technologies) も色素増感型太陽電池を開発していたはずですが、、、ただ今調べ中（というか、既に年末大掃除モードに突入）。
【ベンチャー 2000.12.25】

　オーストラリアの Sustainable Technologies Australia Limited (STA) 社では TITANIA SOLAR CELLS と称して色素増感型太陽電池の生産を始めるようです。今年中には工場完成とか（って、あと１週間ないですが）。。。
【dye 2000.12.22】

　注文していた BLACK DYE が届いたので（ほんとはもっと前だけど）御紹介致します。左が（Soralonix 社の商品名）Ruthenium 620-1H3TBA、右が Ruthenium 535 bis-TBAです。

　写真では分かりにくいですが、左は真っ黒、右は赤紫がかった黒色をしています。高いんだな、これが。

　　　気分は既に忘年会モードだったりする（笑）。
【ようやく2000.12.21 Afternoon】

　復活しました＞ iBook。今日でちょうど 20 日目、一昨日穏やかならぬ口調で催促したら次の日に「直します」という返事をいただいて今日届きました。Logic Board 交換（¥78,000）で保証修理扱い。
　しかしなんですな、「部品待ちで修理できない」という説明だったのですが、催促しないと何もしないのね。いいのか～？＞アップルジャパン

【Dimethyl . . .：2000.12.21】

　今日は写真の紹介だけ、電解質（DMPII）。黄色い粉末で、シャーベットのようです。Soralonix 製、$590／50g 也。　いつもボケた画像でごめんなさい
【本の紹介：2000.12.20】

　『色素増感太陽電池の最新技術』刊行決定！

　■企画監修：荒川裕則（物質工学工業技術研究所）
　■体　　裁：Ｂ５判・約３００頁
　■予定価格：本体６５,０００円＋税

２００１年３月末までに注文されますと、予約特価：本体５７，０００円＋税で購入できるそうです。この値段、個人ではちょっとつらいかも。

　執筆予定者は（敬称略）

藤嶋昭（東京大学大学院工学系研究科　教授）
松村道雄（大阪大学　有機光工学研究センター　教授）
荒川裕則（物質工学工業技術研究所　基礎部長）
橘泰宏（物質工学工業技術研究所）
藤橋岳（住友大阪セメント?）
蜂屋聡（出光興産?　中央研究所）
松本一（大阪工業技術研究所）
松田敏彦（科学技術振興事業団）
杉原秀樹（物質工学工業技術研究所）
高橋良明（物質工学工業技術研究所）
A.Islam （物質工学工業技術研究所）
菅貞治（?林原生物化学研究所　感光色素研究所）
原浩二郎（物質工学工業技術研究所）
佐山和弘（物質工学工業技術研究所）
安部英一（九州工業技術研究所　ファイン素材部長）
昆野昭則（静岡大学　工学部　助教授）
堀口尚郎（住友大阪セメント?）
江口浩一（京都大学大学院工学研究科　教授）
箕浦秀樹（岐阜大学大学院工学研究科　教授）
小野好之（富士ゼロックス?　ニュービジネスセンター）
峠田博史（名古屋工業技術研究所）
梅野正義（名古屋工業大学　工学部　教授）
田中成典（?東芝　研究開発センター）
北尾修（物質工学工業技術研究所）
櫻井正敏（?東芝　研究開発センター）
柳田祥三（大阪大学大学院工学研究科　教授）
早瀬修二（?東芝　研究開発センター）
金子正夫（茨城大学　理学部　教授）
山田淳（九州大学大学院工学研究科　教授）
魚崎浩平（北海道大学大学院理学研究科　教授）
今堀博（大阪大学大学院工学研究科　助教授）
小川健一郎（新エネルギー・産業技術総合開発機構　太陽技術開発室長）
鈴木悟（(財)産業創造研究所）

と、そうそうたるメンバーです。「不定期日記」も、そのうち本にすっかな。。。（笑）

【授業：2000.12.19】

　そうです、ここが色素増感太陽電池ホームページの１つです。いきなり何を？とお思いでしょうが、実は昨日大学院生向けの授業で「色素増感太陽電池について、何でもいいからまとめてきて下さい」というレポートを出したのでした。

　あらためて不定期日記を読み返してみると、ほんと恥ずかしい限りなんですが、いまさら文体を変えて取り繕ってもしょうがないことだし、はは。

　という次第で、このホームページにたどり着いたあなた、これでレポートはばっちりです。 ¥(^^;) 　カウンタ、少し上がるかな？反則だ...
【m&m：2000.12.18】

　酸化チタン入り食品、もう一つ見っけ。m&m 製チョコ。そういえば、、、と思ったらやはり前回紹介したチョコレート菓子（クリスピー）と同じメーカーでしたが、今度はオーストラリア製。
【accept：2000.12.14】

　をっしゃぁーーーっ！ACS ジャーナルで、まずは１報アクセプト。
　M. Yanagisawa, S. Uchida, S. Yin, その他, "Synthesis of Titania Pillared Hydrogen Tetratitanate Nanocomposites and Control of Pore Size", Chemistry of Materials, (2001) in press.

　層状チタン酸化合物 K₂Ti₄O₉ の層間隔をナノメータサイズのオーダーで制御して、ＳＥＭ観察した論文です。層状化合物にインターカレーション反応を利用して層間隙を広げ、光触媒に応用した研究はたくさん報告例がありますが、広がった様子を実際に目で見て（しかもＳＥＭで）確認した研究というのは珍しいと思います。
　ちなみに論文では触れていませんが、光触媒活性は大したことないです（きっぱり）。くどいようですが、単純な光触媒用 TiO₂ の方がマシです。

　研究室を飛び出して Sweden へ行ってしまった Dr. Yanagisawa 氏、見てますか？あなたの、いや、あなたと私の研究はちゃんと世に認められました！！
【ダイオキシンの測定料金：2000.12.14】

　話が太陽電池から逸れてしまうのですが、気になって調べてみました。ダイオキシン分析料金の相場。

　所沢ダイオキシン報告より：株式会社環境総合研究所１９９８年１１月時点

　(1)血液、母乳
一度に依頼される数により１３～１５万円／１サンプル
試料量は血液が４０ｃｃ、母乳が３０ｃｃ。
　(2)ほうれんそう、はくさい、じゃがいも、みかん、お茶などの野菜、果物
一度に依頼される数により１３～１５万円／１サンプル。試料量は約２００ｇ。
　(3)牛乳、乳製品
一度に依頼される数により１３～１５万円／１サンプル。試料量は牛乳が１リットル、チーズ等の乳製品は約２００ｇ。
　(4)土壌、底質、焼却灰、飛灰など
一度に依頼される数により１０～１３万円／１サンプル。試料量は土壌、焼却灰、飛灰が１００ｇ、底質が２００ｇ。
　(5)飲料水、河川水、海洋水等の水質
一度に依頼される数により１０～１３万円／１サンプル。試料量はともに１リットル。
　(6)プラナーＰＣＢの測定分析費用
有機、無機にかかわらず８～１０万円／１サンプル。ダイオキシン類と同時に測定分析する場合割引あり。
　　　　　　　　　　詳細はこちらをご覧ください→「費用積算の例」

　関連サイト：ダイオキシン情報（「包装」と「廃棄物」分野における専門ジャーナル、日報）

　どうです？ほんの数年前までは 100 万円前後していたものが談合疑惑で騒がれて以来、30～40 万円まで下がり、今では条件次第で 10 万円台のところもあるようです。

　色素増感太陽電池の I-V 特性測るだけなら私、タダでお引き受け致しますよ！１サンプル１分とかからんし。（値の信頼性は保証致しかねますが ^^;）

　関係ないけど独り言モード：どうやら噂は本当らしい？＞ Cube Book 舌を噛みそうな名前です。

【訂正：2000.12.13 Afternoon】

　【評価装置（梅）：2000.12.8】← 以前紹介の簡易型のキセノンランプ光源「ハイパーキセノンエキサイタ」ですが、現在は分光計器（株）さんが直接販売しております。大変ご迷惑をお掛け致しました。

　

【高っ：2000.12.13】

　昨日の話。んー、人ごとのように聞いていたのですがやっぱり高くないですか？それとも妥当（こんなもん）？

　これではダイオキシンの測定依頼とほぼ変わらない値段ですよね。もっともダイオキシンの定量操作はかなり複雑で、なおかつ標準物質の取り扱いや保存にも相当の手間がかかることを考慮すれば比較にならないと思うのですが、どんなもんでしょう？

　しかもしかも、太陽電池の特性評価にかかる金額もそうですが「お墨付き」には有効期間があって、１年を過ぎると延長料も同じくらい取るらしいですね。ホントですか？

　いっそのこと色素増感太陽電池を商品化するよりも電池の評価をビジネスにした方が美味しくないですか？？
【究極の評価方法？：2000.12.12】

　太陽電池の評価方法として、公的な試験期間に依頼するという選択肢もあります。

　通称 JQA (Japan Quality Assurance Organization) 、日本語名称「財団法人日本品質保証機構」は、通商産業省認可の財団法人です。国内向けの製品について同法に基づく電気安全試験を始まりとして、環境アセスメント業務、建設材料試験業務、ソーラー研究･試験業務、JISに基づく認定試験業務を行っています。

　セル１個を評価した時のお値段は、、、掲示板（ＢＢＳ）をご覧ください。面玉が飛び出るような金額が請求されて驚きますぞ。＞ Nishimoto さん、ありがとうございました。

【Snow fall：2000.12.12 Morning】

　昨夜は結構雪が積もりました。前輪をロックさせたまま坂道をゆっくり下る車って . . .

【文献紹介：2000.12.11】

　今日はセラミックス協会誌から。

タイトル：色素増感型太陽電池用 Nb₂O₅ 系複合電極（英文）
著　　者：江口浩一他（九州大学）
文　　献：Journal of the Ceramic Society of Japan 108[12] 1067-1071 (2000)

　タイトルが示す通り、Nb₂O₅ : TiO₂= 8 : 2 の割合で複合化すると最適であることが報告されています。

　あぁ、いつになったらデータ発表出来るんだ？＞私。ネタは十分あるんだが。。。　早く書かねば（汗）。
【！：2000.12.8 Afternoon】

　私信モードで：
　　万先生、来日ついでとは言えわざわざ仙台までお越し頂いてありがとうございました。小規模ではありますが、色素電池の国際交流を深めたいと思います。今後ともよろしくお願い致します。

【評価装置（梅）：2000.12.8】

　よりお安い評価装置として、同じく~~日本分光~~*さんから簡易型のキセノンランプ光源が販売されています。定価は ¥800,000 程度でしたでしょうか？

品名：ハイパーキセノンエキサイタ
出力：300W（空冷）

　キセノンランプは人工光源の中ではかなり太陽光に近いスペクトルを有しておりますが、上記の光源のスペクトルはかなりフラットです。

　　　　　　　　　　*現在は分光計器（株）さんが直接販売しております
【20000 カウント達成！：2000.12.7】

　誰？ (^^;)
　早いもので、足かけ２年足らずで達成致しました。かなり限定されたテーマであるにもかかわらず、これだけ関心を持っていただけたのは驚きとしか言うほかありません。今後とも御贔屓に、よろしくお付き合いの程お願い申し上げます。

　20000 カウントに至る道のりをみますと今年９～１０月にかけてグラフが僅かに折れ曲がっており、ちょうど講演会があちこちで開催されたあたりに増えたものと考えられます。

　10000 カウントを達成してから今日に至るまでの間に得られた知見としましては、誤解を恐れずに言いますと、、、

　「へたな改良を施すよりは、いい材料（特に導電性ガラス）を手に入れるのが近道」

ああ、いいのか？こんなこと言ってしまって＞私　
【評価装置（竹）：2000.12.6】 ちょっとフライング (^^;)

　昨日ご紹介した over １千万円のフルセットが“松”コースだとしたら、今日ご紹介するセットは“竹”に相当するかと思います。

　ORIEL 社のソーラーシミュレーター。「AM 1.5 フィルター」と組み合わせることで、非常に綺麗な擬似太陽光がシミュレートできます。照射面積も最大で 12×12 インチと非常に広く（ほんと？）、また Xe ランプを使っているにも関わらずカタログの説明ではオゾンが出ません。気になる光源の定価は

本体（300 W）

¥3,150,000

AM 1.5 フィルター

¥109,000

スペーサー

¥107,000

と、大変お安く？なっております。かく言う私は、、、“梅”コース（続く）

　取り扱い代理店は（株）東京インスツルメンツさんへどうぞ
　　〒134-0088東京都江戸川区西葛西6-18-14
　　　Tel : 03-3686-4711, Fax : 03-3686-0831
　　　E-mail : sales@tokyoinst.co.jp

【そろそろ：2000.12.5 Afternoon】

　予想、明後日？

【評価装置（松）：2000.12.5】

　分光計器（株）さんでカタログを持っていらっしゃったので紹介致します。「CEP-2000 分光感度測定装置（色素増感型太陽電池評価対応タイプ）」

　波長範囲 400～800 nm、白色光部の照射面積は 20×20 mm²、単色光では 10×10 mm²（ただし定エネルギーモードで 0.5～5 mW/cm²）だそうです。気になるお値段は、、、不明。

　科研費の書類を書くときにいつも思うんですが、カタログに値段が書いてないと予算申請のしようがないんですよねぇ。ブツブツ

【特許紹介：2000.12.4】

　iBook は昨日の朝、日通のパソコン専用宅配で引き取られていきました。いったい、いつ戻って来るのやら。データは別なサーバに置いておいて、iBook は端末として使っていただけなので被害は大したことなかったんですが。。。　ポテンシャルが下がる（泣）

　で、今日は特許紹介（深い意味無し）。特開2000-36331 と特開2000-36330。前者はコニカ（株）さん、後者は富士フィルム（株）さんで僅か１番違いです。

　学術論文と違って、特許は新しい点がどこにあるのかなかなか理解しづらいです。
【故障：2000.12.1 Afternoon】

　うがーっ、iBook 壊れた。起動しない。このページを見に来て下さった方、申し訳ありません。

　サポートセンターに電話したら（←オンラインで購入したため）「電源ケーブルだけでなくバッテリーも外してリセットボタンを押して下さい」とのこと。ふむふむ。でも、やっぱり動かなかったんですけどね。トホホ

　師走のせいでしょうか？一時おさまった見学希望コールですが、今月になってまたちらほらと（ありがたいことです）。
【今日もルテニウム：2000.11.30】

　ルテニウムとその化合物：正確には“手に入る試薬リスト”ですが、よくまとまったサイトがあったのでそのまま紹介致します（三津和化学薬品株式会社）。

　ルテニウムの毒性：白金属なので基本的に無毒と考えられますが、酸化物の RuO₄ は強い毒性有り。

　ルテニウム色素 [Ru(dcbpy)₂(NCS)₂]・2H₂O でみた場合、小島化学薬品（株）さんの製品安全データシートによりますと

危険性

空気中で高温にさらすことにより燃焼し酸化する。
酸素中で強熱すると、酸化ルテニウム (IV) になり一部有毒な四酸化ルテニウム (VIII) になり揮発する。

有害性

知見なし

環境影響

知見なし

【今日もルテニウム：2000.11.29】

　ルテニウムの歴史：（Russia のラテン語、Ruthenia に由来）
　1827 年、ベルゼリウス（Berzelius）とオサン（Osann）はウラル山で採れた白金粗鉱を溶解した後に残った残渣を調査した。ベルゼリウスは特別変わった金属は見出さなかったものの、オサンは３つの新しい金属を発見したと考え、そのうちの１つにルテニウム（ruthenium）と名前を付けた。

　1844 年、クラウス（Karl Klaus：ロシア）は、一般には彼が発見者とされているが、オサンのルテニウム酸化物は非常に純度が悪く、また別の新しい金属を含んでいることを示した。クラウスは一塊りの白金粗鉱から王水には溶けない 6 g のルテニウムを手に入れた。

　　　　　　（ロスアラモス国立研究所のホームページより引用、訳は内田）
【ルテニウム：2000.11.28 Afternoon】

　私信モード：先ほど宮下研の福田さん (D2) の研修発表「全固相型光電気化学セルの設計とその光電特性」を聞かせていただきました。うんうん、大変勉強になりました。ところで、「ヨウ素イオンの拡散は律速していない」という表現が繰り返し出ていましたが、逆に律速しているものは何なんでしょう？

【ルテニウム：2000.11.28】

　地殻中の平均含有量（ppm）

Pt

Ir

Os

Pd

Rh

Ru

0.01

0.001

0.001

0.01

0.005

0.01

　　　　　　　　　　　　　　　　* Mason(1966)
地殻存在度は白金とほぼ同じようです。Ru 色素の代わりに Os 色素でも良い結果が得られるという話を耳にしたことがありますが、あまり有り難みがないですね。。。

【ルテニウム：2000.11.27】

　今日のお題はルテニウム。元素記号 Ru、原子番号 44、気になるクラーク数は、、、ただ今調べ中です。

　クラーク数とは、地球皮部（地球全質量の約 0.7％）を構成する元素の割合を算出したもで、米国地球科学者の名に由来しますが、ちょっと調べた範囲では ppm で表す人と % で表す人がいるようです (?)。酸素と珪素で 3/4 を占めます。

　・クラーク数の大きい元素の覚え方　（←面白いこと考えつくもんですね。仙台在住の人でしたか。）

【太陽光発電：2000.11.24】

　BBS で chika さんに教えて頂いた本が届きました。その名も「太陽光発電」

“太陽光発電　最新の技術とシステム”
編著／濱川圭弘　（現立命館大学総合情報センター長　教授）
■体裁／B5判・約320頁
■発行／2000年9月30日
■定価／（本体5,000円＋税）
株式会社　シーエムシー

　シリコン太陽電池をメインに動作原理から各種ノウハウ、システム、モジュール、実装に至るまで幅広く解説されています。共著者 24 人。

　色素増感太陽電池に関しては（株）関西新技術研究所（KRI）^＊の羽山秀和さんが 14 ページほど執筆されています。内容は“構造と原理”に始まって、“作製方法”も記述がありますので手っ取り早く追試したい人にはお勧めかも。

＊1987年、大阪ガスの出資の出資によって設立されたコンサルティングと受託開発の両面を兼ね備えた日本で最初の総合シンクタンク
【ふー：2000.11.22 Night】

　そうですか。やはり手違いでしたか（笑）。

【単結晶：2000.11.22】

　へっへへー。注文をお願いしてた TiO₂ (rutile) の単結晶が届きました。何に使うかは御想像にお任せ致します（色素増感太陽電池の研究用）。大きさは10×10×0.5 mm で、切り出し面の方位が (001) と (010) の２種類です。入手先はこちらですが、値段が妥当かどうかはよく分かりません。

　スペックシートを見ますと融点 1840℃となっていますが、ナノ結晶 TiO₂ 粉末を導電性ガラス板に焼き付ける温度はせいぜい 500℃程度ですよねぇ。。。

【文献紹介２：2000.11.21】

　昨日の続きです。主役は特別にしつらえた色素の BTS（スチリルベンゾチアゾリウムプロピルスルフォネート）。本来、555 nm の可視領域に光の吸収極大を持ち、590 nm で最大の蛍光を発する色素ですが、ナノ結晶 TiO₂ 膜上に吸着させると発光が完全に消失してしまうそうです（→ 光励起により発生した電子が TiO₂ の伝導帯に流れ込むため）。

　20 Ω／□の FTO 基板、0.5M LiI-0.05 M I₂ を炭酸プロピレンに溶かした電解質溶液を用い、エネルギー変換効率（η）は 2.1% 、形状因子（FF）は 0.315 という値が得られています。安心した？（笑）評価した基板の大きさと、酸化チタンの由来については不明。

　ちなみにこの Chemical Communications というイギリスの雑誌ですが、白川先生がノーベル賞（2000）を取られた研究成果を発表されていたことで有名です。

【文献紹介：2000.11.20】

　ををー、いきなり今朝から My iBook が不調で更新が滞ってしまいましたよ。治ったのも突然だし、何だか分からないけど結果オーライ。

　今日の注目文献はこれ。「Styryl Benzothiazolium Propylsulfonate によるナノ結晶 TiO₂ 膜の高効率増感（High efficient sensitization of nanocrystalline TiO₂ films with styryl benzothiazolium propylsulfonate）」
　Zhong-Sheng Wang et al., Chem. Commun., 2000, 2063-2064 (2000).

480-500 nm という限定した範囲ではありますが、量子効率（IPCE）100%、短絡電流値 15 mAcm^-2 を達成しています。光源は 94.6 mWcm^-2。（続く）

【セミナー：2000.11.18】

　BBS より NAGAS さん情報。(^^;)

　企業向けに「無電解めっきの基礎とそのガラス/ＩＴＯへの応用･評価法」と題してセミナーがあるそうです。

■日時　 11月30日(木)13:00～17:00　
■会場　私学振興会館財団分室501号室（東京･飯田橋)
■受講料　1名 45,000円　２名以上1名 40,000円（税抜き）

【関連特許情報：2000.11.17】

　お気づきの通りです。「関連特許情報」を追加致しました。本当は一昨日から UP していたのですが、特許庁特許情報課普及班からリンク許可の返事を頂きましたので、晴れて公開致します。

　リスト漏れ等あるかと思いますので、遠慮なく御指摘下さい。（→ uchida@icrs.tohoku.ac.jp まで）

【対極と酸化チタンの接触（後編）：2000.11.16】

　A. shiga et al., J. Phys. Chem. B, 102, 6049 (1998).
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【まとめ】

　以上の考察から、光照射によって生成した電子により TiO₂ 微粒子上に還元型の表面準位が生成し、これにより微粒子 TiO₂ 薄膜と基板との界面には Bardeen 型の接合が形成され、このため、基板と TiO₂ 微粒子との間にあたかもオーミック接触をとったような電気的接合が形成されることが分かった。
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　繰り返しになりますが、まとめのまとめとして

・仕事関数が異なる３種類の基板を用いても開放起電圧があまり変化しなかったので、単純なショットキー接触とは異なる

・液性（pH）を変えるとフラットバンドポテンシャルの差（ΔU）が変化する挙動は、単結晶のチタニアを用いても得られている

といったことから、酸化チタン微粒子を焼成して得られた膜と導電基板との接触面においては、酸化チタン側に新たな表面準位が形成されて電子が移動するという非常に分かりやすい説明になっています。表面準位が形成される理由としては、光照射によって生成した電子により粒子の表面が還元されたためと結論づけています。

　理由付けの１つの案として、如何でしょう？＞エベさん
【対極と酸化チタンの接触（中編）：2000.11.15】

　昨日の続きで A. shiga et al., J. Phys. Chem. B, 102, 6049 (1998).。くどいようですが、私なりの理解に基づく訳＆要約なので、あくまでも御参考。肝心の図表は原文を御覧下さい（って、意味ない～）。

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【結果】
Fig. 1, 2：走査型電子顕微鏡と X 線回折の結果より、Method A で作製した TiO₂ は rutile 形 100 % で粒径が 10-30 nm、Method B で作製した TiO₂ は anatase 形 83 %, rutile 形 13 % で粒径が10-30 nm、Method C で作製した TiO₂ は anatase 形 70 %, ruti1e 形 30 % で粒径が 20-40 nm であることがわかった。

Fig. 3：次に、種々の基板上に作成した TiO₂ 微粒子薄膜電極の光電流－電位特性を測定した。酸性水溶液 (0.1 M HClO₄) 中で測定した場合、Method A により作成した TiO₂ 電極では基板を F ドープ SnO₂ Glass, 金板, 白金板と変えた時、光電流の立ち上がり電位はそれぞれ -0.15, -0.16, -0.18 (V vs. Ag / AgCl) となり、実験誤差の範囲でほぼ同じ値を示した。

Fig. 4, 5：Method B および Method C より作成した TiO₂ 電極についても、光電流の立ち上がり電位は約 0.15～0.2 V 負にシフトしたが、基板の差に付いては同様の結果が得られた。

Table 1：さらに、溶液に 0.34 M のエタノールを添加したときの効果も調べたが、光電流の立ち上がり電位は約 0.05～0.25 V 負にシフトしたが、基板の差に付いては同様の結果が得られた。

Fig. 6：次に、F ドープ SnO₂ Glass を基板に用いた電極について、酸性、アルカリ性溶液中での光電流の立ち上がり電位を比較した。光電流の立ち上がり電位とフラットバンド電位の差（△U）は、酸性溶液中では 0.2 V 程度と大きく、アルカリ性溶液では 0.1 V 程度と小さくなった。溶液にエタノールを加えた時には、△U はほぼゼロになった。△U についても 3 種類の微粒子 TiO₂ 薄膜電極で全て同様の結果が得られた。

【考察】
Fig. 7：以上の結果を元に、TiO₂ 微粒子と基板との電気的接合を考察した。
　　(A) Schottky junction model
　　(B) Extended Schottky junction model
　　(C) Bardeen-type junction model
という 3 つのモデルを考え、相互に比較検討した。すでに述べたように、種々の基板（F ドープSnO₂ Glass, 金板, 白金板）上に作成した電極で、光電流の立ち上がり電位はほぼ同じ値となった。一方、基板の仕事関数は 4.85、5.1、5.6 eV と大きく異なっている。この事から、光電流の立ち上がり電位は基板の仕事関数の影響を受けないことがわかる（→ (A) ではない）。

　また、酸性では△U が大きく、アルカリ性溶液中では△U が小さいという結果が得られた。これは、基板の電極電位をより正にすることにより TiO₂ 微粒子に電位勾配ができ、これにより光電流が立ちあがることを示すと考えられ、酸性とアルカリ性との△U の違いは、表面キャリア再結合の違いによると説明される。

　酸性溶液中では表面再結合が多く、アルカリ性では少ないという結果は（金属と接触していない）単結晶 n-TiO₂ 電極でも得られている（→ (B) ではない）。

【対極と酸化チタンの接触（前編）：2000.11.14】

　ちょうどいい、中身も良くまとまった文献があったので紹介致します。大阪大学基礎工学研究科中戸研究室の（当時）学生さんの仕事です。題して「水溶液電解質中における TiO₂ 微粒子膜電極についての TiO₂／基板界面における電気的接触の性質」　A. shiga et al., J. Phys. Chem. B, 102, 6049 (1998).
　
　以下は私なりの理解に基づく訳＆要約なので、あくまでも御参考。

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【緒言】n-TiO₂ は化学的に安定で正電位下、紫外光を照射することにより水を　O₂ と H⁺ イオンに分解できることがよく知られている。最近、ナノメートルサイズの TiO₂ 微粒子が細菌や有害物質の光触媒分解や色素増感型の太陽電池用素材等として注目されている。しかしながら、詳細な分子論的機構は解明されていない。

　微粒子 TiO₂ 薄膜電極の特性について最も注目すべきことは、光電流－電位特性が単結晶 n-TiO₂ 電極のそれと非常に似ていることである。単結晶 n-TiO₂ 電極では TiO₂ は還元処理により半導体性を持つようになり、また界面ではオーミック接触がとられている。これに対して、微粒子 TiO₂ 薄膜電極では TiO₂ は絶縁性であり、また TiO₂ は単に堆積しただけで、基板との界面においてオーミック接触は取られていない。

　そこで、本研究では TiO₂ 微粒子と基板との界面においてどのような電気的接合が形成されているかに注目して研究を行なった。

【実験】
　本研究では 3 種類の TiO₂ 微粒子薄膜電極を用いた。また、単結晶 n-TiO₂（rutile）電極も参照のため用いた。TiO₂ 微粒子薄膜電極はゾルゲル法により TiO₂ コロイド溶液を作製することにより得た。

（Method A） TiCl₄ を 1.0 M Na₂CO₃ 水溶液で加水分解し、60 % HNO₃ 水溶液で処理する
（Method B） Ti(OC₃H₇)₄ の iso-C₃H₇OH 溶液を 0.4 % HNO₃ 水溶液で加水分解する
（Method C）日本触媒学会の参照品（市販 P-25 と同等）、JRC-TIO-4 を利用する

　これらの溶液を F ドープ SnO₂ Glass、金板、白金板上にそれぞれスピンコーティングし、加熱処理して TiO₂ 薄膜を得た。　（続く）

【今度は対極：2000.11.13】

　質問がありましたので：白金を厚く蒸着するとセル自体の透明性は失われますが、電池特性は向上します。どちらを重用視するかの選択になるかと思います。

　白金が厚くなるほど (1) 電気抵抗が低減されることと、(2) 反射光が利用できるようになること、(3) ヨウ素イオンの還元に対して触媒効果が増えることなど複数の効果により電流値が増加します。

　白金の代わりに黒鉛（鉛筆？）を塗るのも有効なようです。

【まだまだ透明電極：2000.11.10】

　オンラインで見つけた透明電極ネタ。取りこぼしが結構あったので一挙に羅列します。

　(1) プロジェクト：ＵＨＱ透明導電膜形成に関する研究開発（NEDO）
研究期間：平成９年９月～平成１２年３月
目的：高密度エネルギービームの複合・融合システムによる新規な製造プロセス技術を開発し、１００℃以下の低温でＵＨＱ（超高品質 : Ultra High Quality）透明導電膜の作製を行う。

　(2) SnO₂ 透明導電膜の評価方（法愛知県工業技術センター）

　(3) 透明導電膜付きガラスの解説 ITO 膜（セントラル硝子株式会社）
　(4) 透明導電膜付きガラスの解説 SnO₂膜（同上）<Dead Link>
　(5) 各種基板、フィルム上の透明導電膜（三容真空工業株式会社）
　(6) ITO 膜とは？、ITO 膜の成膜方式、SiO₂ 膜、タッチパネル用 ITO 膜
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ジオマテック株式会社）

【TCO 再び：2000.11.9】

　導電性ガラスネタ続きで今日は本の紹介。

「透明導電膜の技術」
日本学術振興会透明酸化物光・電子材料第166委員会　編
A5判　298頁　定価(本体5000円【税別】)　1999/04
オーム社

「透明導電膜の新展開」
監修／澤田豊　（東京工芸大学　助教授）
■体裁／B5判・約270頁
■発行／1998年2月
■定価／（本体65,000円＋税）
株式会社　シーエムシー

独り言：Nature に投稿した怪しい論文はあっさり拒否されてしまったので、Chem. Commun. に repost することになりました。内容は光触媒系です。今度こそっ！
【FTO 再び：2000.11.8】

　メーカーは分かりませんが（いいのか、それで？）、私が使用している FTO ガラスの表面を AFM で観察した様子を紹介致します。スケールは高さが 50 nm、縦横が 4 μm にとってあります。

　もっとマクロなスケールでは集光効率を上げるためピラミッド型の凹凸がつけてあるはずですが、まだ確認していません。

　ときおり導電性ガラスに対する「酸化チタン膜の付きが悪い」という話を耳にすることがありますが、上記のような表面状態の違いが影響しているかもしれないです（ITO はツルツル？）。
【FTO：2000.11.7】

　オンライン上で見つけたメーカー各社さんの透明ガラス電極

(1) 日本板硝子（株）透明導電膜付きガラス板硝子
(2) 旭硝子（株）透明導電ガラス基板（タイプＵ－ＴＣＯ）

　他に製造しているメーカーさんはまだたくさんあると思うのですが、とりあえず気の付いた範囲で紹介と言うことで。

　旭硝子さんのページは BBS でも話題になっていた綺麗なテクスチャが見える SEM 写真もあります。
【TCO：2000.11.6】

　私の知る範囲で、現在市場で流通している透明導電膜 FTO（フッ素ドープ酸化錫）と ITO（5% 錫混合酸化インジウム）を付けたガラスには以下のような違いと特徴があります。

FTO ・電気抵抗値は高い（→ 劣る）、ITO の約 6 倍
　　・加熱による抵抗値の増加は小さい
　　・耐候性に優れる
　　・表面に微細な凸凹加工がされている
　　・主にシリコン太陽電池用に生産

ITO ・表面は平滑
　　・主に液晶ディスプレイ用に生産

　FTO は加熱による抵抗値の増加は小さいものの、もともと電気抵抗値が大きく、またその分導電膜を厚くしなければならないため光の透過性は少しだけ落ちます。要は抵抗値が小さくて透明な電極であれば、どちらでも良いという話です。

　例によって、間違っていたら御指摘ください（uchida@icrs.tohoku.ac.jp まで）＞そのスジの方
【デモセル再び：2000.11.2】

　問い合わせがありましたので：デモセルですが、Solaronix 社のサイトに公開されています。購入先に関して Web 上のオーダーシートにはありませんが、メニュー一番最後の「contact」に書き込むか、もしくはテクニカルマネジャーの Dr. Toby Meyer 氏（toby@solaronix.com）に直接問い合わせればほぼ１日以内に連絡がつくかと思います。

　そうそう、Toby 氏と言えばその昔私が「湿式太陽電池でソーラーカーを走らせるつもりだ」と言ったら「それは無謀だ」という返事を頂いたことがあります（笑）。懐かしいなぁ。危うくこのテーマ、上に潰される所だった。。。

　私はデモセルだけ入手したのですが、例の高性能モーターと組み合わせることによって 15W の蛍光灯の下、かなり離れたところでもプロペラが回ります（くどいっちゅうに ^^;）。

　　誰かスポンサーしません？＞人が乗って走れる湿式太陽電池搭載ソーラーカー（世界初！）
【デモセル：2000.11.1】

　“デモ”と言えば Solaronix 社のデモセルですが、有効面積で 91×145 mm と巨大なものが存在します。しかしながら良く注意して見ますと、下の隅の方が剥離していると言いますか、液が蒸散して乾いてしまった所が観察されます。

　実は講演会で他の先生がこれを指摘されていたのですが（誰だったか忘れてしまいました）、私の所にあるデモセルも確かに液漏れしておりました！　デシケーターに放置していただけなんですけど。。。
【プロペラ再び：2000.10.31】

　いちおうですね、写真も UP しておきます。プロペラはそこらの模型店で売られていた @¥60 のものですが、軽量化のためセンターキャップを取り除きますと大変効果的です。このような本質とはかけ離れた努力の積み重ねにより（泣）、効率が 1% を切るような電池でもブンブンに回ってくれます。

【DC-マイクロモーター：2000.10.30】

　お陰様で？「片平まつり」は前回、２年前の入場者数の半分程度という盛り下がりぶりでしたが、うちの研究所に限って言えばキャンパス入口に位置していたためか、そこそこいろんなお客さんがいらっしゃいました。

　さて、、、私共のブースでも公開しておりました「湿式太陽電池＆モーターでプロペラ回し」ですが、研究のモチベーションを高める意味でもなんとかして実現したいところです（笑）。成功の秘訣は如何にして高性能の小型モーターを入手できるかにかかっていますが、一例をここで紹介したいと思います。

　お勧めはスイス製 FAULHABER 社の DC-マイクロモータで Coreless DC Motor 1016 シリーズ。PDF 形式で細かい仕様も公開されていますが、要約しますと以下の通り。

仕様

1016 M

003G

006G

012G

単位

定格電圧

U_N

3

6

12

Volt

起動電圧

U_a

130

170

400

mV

無負荷電流

f_o

15

10

4

mA

起動トルク

M_R

0.64

0.87

0.82

mNm

　直径 10 mm，長さ 16 mm 足らずの小さなモーターで、まさにプロペラを回すために存在しているようなモーターです。上記の通り３種類ありますが、私の場合は 1016M 006G が最も調子よく動きました。

　日本での取り扱い代理店は光進電気工業株式会社さんにてどうぞ。

【一般公開（２日目）：2000.10.28】

　今日もやってます。

【一般公開（初日）：2000.10.27 Afternoon】

　出だしはこんな調子で。。。

　

【一般公開：2000.10.27】

　いきなり当日になって宣伝するのもなんですが、うちの大学で一般公開があります。題して「片平まつり２０００」。要するに片平キャンパスに存在する７研究所＋２センターが普段の研究成果を一般向けに公開するというイベントです。

　今日 27 日（金）は 13:00～17:00 まで、明日 28日（土）は 10:00～17:00 までやっていますので、最寄りの方はどうぞいらして下さい。

　あっ、うちの研究室ですか？「無機反応設計」というブース 3F で生の湿式太陽電池を公開しています。最初は光触媒の実験風景をデモしようかと考えていたのですが、気が変わってこっちにしてしまいました。（けっ）

　私はと言いますと、ブースは学生さんにまかせて、離れた 1F の玄関付近で風船を膨らましている予定なので、気軽に声をかけてくだされば風船差し上げます。はい。

　私信モード：上記の理由によりメールが滞っております。大変申し訳ありません、今しばらくお待ち下さい。
【理科教育ニュース：2000.10.26】

　教育向けと言えば、ここにも似たようなコンセプトで怪しげな？紹介記事があります。題して「植物色素を使って変換効率をアップ新型の太陽電池を作る」今年の理科教育ニュースからでした。

　柳田先生のところでもやられていますが（って、国内ではここだけだと思いますが）“天然ものの色素”を使った湿式太陽電池というのは教材としても魅力的ですね。

　どこか、高校あたりで全国的に展開して手当たり次第にいろんな花や果物から抽出した色素を試してみたら（実用材料として）結構いい線いきそうな気がします。

　どうです、先生方？
【リンク：2000.10.25】

　いつの間にか（というか講演会で教えていただいたのですが）西野田電工さんのホームぺージでこちらをリンクしてくださっていたのですね。でかでかと「東北大学　反応化学研究所　内田先生のホームページ」とあって気恥ずかしいのですが、どうもありがとうございました。

　実際に湿式太陽電池のオールインワンキットを購入された方からお話を伺ったのですが、「導電性ガラスが意外とたくさんあった（嬉しい？）」「焼網とアルコールランプもついてきて驚いた」という感想をおっしゃっていました。
【33%の謎：2000.10.24】

　講演会で荒川先生のお話を聞いてて、ははぁ～ん（なるほど）と思いました。Gratzel 教授が色素増感型湿式太陽電池の理論効率が 33% あるという根拠になっている計算式は、いたって当たり前の式からきているんですね。TiO₂ のフェルミ準位 -0.5V と I^-/I₃^- の酸化還元電位 +0.4V 間の落差が 0.9V、フィルファクターが 1 として基準光の AM 1.5（100 mW/cm²）を照射した場合、エネルギー変換効率は逆算して

　η＝[ 36.7 (mA/cm²) ×0.9 (V) × 1 ／100 (mW/cm²) ] × 100 ＝ 33 (%)

となるわけですが、それではなぜ電流密度が 36.7 (mA/cm²) と仮定できるのか？　分からない。。。
誰か教えて下さい。　m(--;)m

【TRIGER：2000.10.23】

　雑誌の記事紹介。今月の TRIGER（トリガー）誌 2000.11 の p112-113、題して「製造が至って簡単な色素増感型太陽電池」。日刊工業新聞社より @800。

　もう、これ書くためだけに買ってきちゃいましたよぅ。

【固体化：2000.10.20】

　講演会には行きそびれたけど気になってしょうがないあなたへ、あの話、そう、グラスゴーの国際会議で絶賛を浴びたという早瀬＠東芝さんの研究ですが２次情報を少しだけ。

　「なるべく少ないゲル化剤を目指した」という電解質ですが
　　・I₂ 0.9 wt%
　　・Gelator 5.6 wt%（← 未公表）
　　・Imidazolium Salts 93.5%（← DMPII のようなものでしょうか？）
という分かったようで分からない内容となっております。酸化チタン膜は例によって Solaronix -T、対極は塩化白金酸で電解処理し、TCO は 7-8 ohm／□ のものを使用して効率は 7.3 % を達成！

　曰く「液体のまま市場に出せない」。固体化の理由は２点、「セルが壊れた時の漏れを防ぐ」「I₂ の蒸気圧を低下させる」。会社のプレス発表はこちらにありますが、英語版のみになっております。
【Stability：2000.10.19】

　講演会で最後の方に“安定性”を取り上げて議論がされていました。ECN によりますと 10,000 h の連続動作が（PDF で公開された論文中に）報告されていますが、その後更に伸びて12,000 h はいけるようです。50 ℃以下なら保証できるという話らしいです。

　12,000 h ÷ 24 h = 500 day に相当しますが、1 日の日照時間は半分にも満たないことや光強度等を考慮すれば少なくとも 3 倍程度の 1500 day、約 4 年間は耐える（耐えた）という皮算用でよろしかったでしょうか？

　荒川先生による「シール剤が紫外線で（色素の分解や電解質の蒸散といった問題が起きる前に）劣化する」という報告も興味深かったです。

　話が飛びますが、会場の外で質問されて答えに窮した問題：
(1) 「紫外線や熱をかけると酸化チタンは n 型になる」→「可視光照射下で酸化チタンは絶縁体」→「電子は流れない？」
(2) 「酸化チタンは電子が好きだ（抱え込む）」→「ITO になぜ渡してしまう？」

　　　　　　　　　　　　　　よくわかんないっす＞エベさん　
【講演会の余波は続く：2000.10.18】

とある方からメールを頂きました。
　>貴殿の楽しいホームページを見つけました。（以下略）
珍しい名前でしたので強く印象に残っておりましたが、もしやもしや？と思い、ドキドキしながら再度確認したところやはり先生でしたか。（汗）

　いやー、もう自己満足に終始したホームページへお付き合いいただきましてありがとうございます。せっかくですのでリンクのページにも研究室を紹介させていただきました。

　　先日の柳田先生といい、色素増感太陽電池に興味を示す先生方は情報に敏感というか新しもの好きな人が多いように思うのですが、当たってます？
【まだまだ講演会：2000.10.17】

　Scene 1 2 3 4、と。ホスト役の橋本先生、お疲れさまでした。

　昼休み、懇親会等で多くの企業の方とお話できましたが一番多かったパターンが「会社ではこの研究テーマが正式に認知されていないが、個人的には大変興味がある」といったもので、中には休暇届を出してまで来られた方もいらっしゃったようです。今日明日にでも実用化？効率８％、将来は１５％？といったイケイケムード（死語）の先生方に対して、今一つ腰が退けてる企業側との間に温度差が感じられて面白かったです。いや、きっとこれは元気な橋本先生が司会をされていたからでしょう。

会場の外で耳にした気になる発言をいくつか：

「企業にとって、特許で保護できない改良の積み重ねで得た良いデータは公表できない」

「＊＊の社内データでは 20 mA /cm^2 は出ているらしい」

「NEDO の試算通りこの電池が使われ始めたら Ru が枯渇して値段が上がるだろう」

　　　　　　　　　　　　　　　　　　勉強になります m(--;)m

【講演会：2000.10.16 Afternon】

　掲示板に書き込みがありました通り、聴講者 200 名を越える非常に盛況な講演会でした。これまで「大きなブレークスルーがない」と言われてきた色素増感太陽電池ですが、ここにきて箕浦先生の“色素修飾 ZnO 膜の自己組織的生成”の話ですとか、昆野先生の“CuI を用いる固体化”といったアイディアも披露されて、今後が大変楽しみな状況となっております。早瀬＠東芝さんの“ゲル化剤を用いた固体化”の話は言わずもがな。

　特に昆野先生の固体化の話は太陽電池として効率 3.5% にも達しており、作り方もスマート、オリジナリティーという点からも突出した研究だと思います。

　ところで講演内容のメモ書きを整理していて気がついたのですが、IPS-2000 の会議？ (7/30～8/4）で発表された荒川先生の最高効率が 4.2% であったのに対して、今回（10/13）は 7.65% に上がっていました。この間、わずか 69 日。チタニア製作手順等の詳細は明らかにされていますが、いったい何が一番効率に影響したんでしょう。。。？

【来客にて：2000.10.16】

　ただ今取り込み中。。。　以前いらした同じ会社で別の部署の方々、なぜだー！ ← 大企業にありがち

【ただ今仙台に戻りました：2000.10.13 Night】

　なんですとぉー！　柳田先生、このページを時々見て下さってたのですね。私、あの世代の先生方は決してＨＰなぞ見ないものと、たかをくくっておりました。今日の講演会では挨拶もせずそのまま帰ってきてしまい、大変失礼致しました。

　湿式太陽電池がメインの講演会というのは初めて参加したのですが、それにしても盛況でしたね。内容も密度が濃く、大変勉強になりました。お陰様で自費で出かけた甲斐がありました。ハハハ　自分で言うのもなんですが、定員をオーバーした分はきっとこのサイトの影響だと思います（笑）。

【OFF 会？：2000.10.13】

　と言うわけで、行ってきます。

【講演会：2000.10.12 Afternoon】

　明日、東大の先端研（４号館２階、講堂 9:30～）にて「色素増感型太陽電池の歴史と将来展望」と題して講演会が開かれますが、私も情報収集に出かけて来ようと思います。こんな格好してますので、気軽に声を掛けていただければ幸いです。恥ずかしい。。。

　ついでと言ってはなんですが、話も大きく飛ぶのですが、この機会にもし「各自御自慢の？酸化チタン膜ないしはお手製の色素等々で光電池特性を測ってみたい」という方がいらっしゃったら、お手伝いしたいと思います。データの帰属うんぬんの堅苦しい話は抜きにして、まずは試しに、光起電力特性（I-V 曲線、エネルギー変換効率、フィルファクター、開放起電圧、短絡電流）を測定致しますので（と言っても余力の範囲でですが）、遠慮なくおっしゃって下さい。当日は FTO 基板を持参しますので、必要な分だけタダでお渡ししたいと思います。逆もＯＫです。

　一歩間違えるとただの便利屋として終わりそうで怖いのですが、“共同研究”といった正式な形にならずとも、いずれ何らかしらの output が連名で出せればお互いに Happy かと思います（無論、全てが思惑通りにならないことは十分承知しております）。そのうち本ホームページでも大々的に呼びかける予定。＜悪巧み

　

【特許庁：2000.10.12】

　特許庁のホームページですが、これまたすごいデータベースです。いくら仕事で専任のスタッフがいるとは言え、ここまで来ると脱帽です。漠然と“太陽電池”がテーマで D 論を書こうという人にとってはお役立ち度満点です。いつの間にか湿式法も認知されたようですね。でも湿式法で GaAs を使った例ってありましたっけ？

ps. フィルファクタ、出ています。

【海の彼方から研究紹介１：2000.10.11】

　“リンク”の欄にもリストしてあるんですが、いやー、この人（Dr. Georg Wolfbauer）はすごいですよ。博士論文 (1999) を pdf ファイルで公開しています。題して「色素増感太陽電池、それらの増感材と酸化還元輸送の電気化学 "The Electrochemistry of Dye Sensitized Solar Cells, their Sensitizers and their Redox Shuttle."」

　全部 Download すると 6.0 MB にもなりますが、見応えあります。特に Introduction なんか図入りで凝ってること。Publication も超一級だし。オーストラリアの Monash University、Alan Bond 研究室からでした。

【メール：2000.10.10 Afternoon】

　ＮＹにいる弟からメールが来た。曰く

At 8:42 PM 00.10.5 -0400, UCHIDA Takeshi wrote:
>カエル色のアイブック買ったそうですね。うらやましいー。

　共働きだからね。代償は大きいけど（泣）。

>初め、こんな掲示板一体誰が書き込みに来るんかな、と思っていましたが、なかなか
>盛り上がってますね。そのうち、オフ会か？

　笑ってくれ。ははは。

【m&m：2000.10.10】

　長らく調査中だった（ウソ）、身の回りの酸化チタン「食品編」で１つ発見されました。
発見者：正木

　品名：チョコレート菓子。

アメリカ製ねぇ。。。

【プロペラ：2000.10.6】

　思えば長くて短い、あっというまの時間でした。前にも書きましたが、湿式電池でプロペラを回すというのは意外とつらいんですよね。昨日、何気なく I-V 特性を測るついでに昔作ったデモ機につなげたらセル１個であっさり回ってくれました。

　敢えて高価なチタニアコロイドや特別な電解質も用いず、1 inch 角の導電性ガラス板にべた塗りしただけのセルですが、目で見える仕事をしてくれるというのは嬉しいものです。モーターもそのへんの模型店で売られているただの MABUCH ソーラーモーター。よく調べたらＣＤプレーヤー用に開発されたモーターのようです。

　その昔、“研究所公開”なるイベントで疲労、間違い、披露した時にはセルを５～６個繋げた挙げ句強烈なキセノンランプにぎりぎりまで近づけてようやくプロペラが回ったまでは良かったのですが、光源の熱をもろに食らってガラス板がパリンッと割れるわ、電解液が蒸発して煙が出るわでもう。。。

【スピンコート：2000.10.5】

　どちらかというと薄膜向けの装置ですが、スピンコーターというのがあります。今撮ってきた写真ですが、相変わらず部屋が汚いですねぇ。

　中央の試料置き台にガラス板を乗せて、上からペーストやゾル溶液等を垂らして所定の回転速度で回すと均一な膜ができます。試料置き台の中央には穴があいており、回しても試料が飛んでいかないよう、下からポンプで真空に引っ張ります。アルミフォイルはただの汚れ防止なので特に意味はなし。

　頑張って（重ね塗りしたり加熱しながらスピンしたり）厚く塗ろうとすると渦巻き模様が残ったりしちゃうんですよね。。。

【ドクターブレード２：2000.10.4】

　「ドクターブレード」はオンラインで探してもなかなかヒットしないですね。
(1) 東工大に納入された装置の風景だとか
(2) セイコーアドバンスさんとか
(3) あと、ドクター製作所さん。
(4) これも？
ところでなんで「ドクター」って言うんでしょう？＞どなたか

【ペースト：2000.9.28】 に紹介したガラス棒で塗る方法を、我々はシャレで「マスターブレード法」と呼んでいます（ウソ）。

【ドクターブレード：2000.10.3】

　均一なペーストを塗布するのにドクターブレード法というのもあります（こちらの方が一般的か？）。ドクターブレードというのは道具の名前です。ステンレスの塊でこんなもん。

　実際に使用する時は逆さまにして使います。ミソは縁の平らな部分と中央の山型の頂点部分に微妙な段差が設けてあり、ペーストにこれを押し付けて引っ張ると隙間から段差の高さ分だけすり抜けて均一な膜ができます（って、下手な表現でごめんよ）。

　市販品もありますが、１個数十万円と非常に高価なため所内の金工場で製作していただきました（感謝）。簡単そうに見えますが、完璧な平滑面を出すためには大きな塊を研摩し、凹凸の少ない中央部分だけを切り出して作るという贅沢な逸品です。

【Key Lime：2000.10.2 Afternoon】

　ををー、やっと通信できるようになりました。ついに買っちゃったんですねー＞かえる色の iBook。今日から仕事場でのメインマシンとなります。

　掲示板に提案があったのですが「酸化チタン膜にシラスバルーンを応用すると言うのは如何なものでしょう？」。Web 上で写真が公開されていますが、綺麗な球状のビーズ（フライアッシュ？）ですね。

　【DMPII：2000.10.2 Morning】
　掲示板に出ていた質問：1.2-ジメチル-3-プロピルイミダゾリウムイオダイド、どこかで売ってないものでしょうか？＞どなたか

【訂正　細野透明電子活性プロジェクト：2000.9.29 Night】

　またやってしまいました（反省）。【最近活発な東工大：2000.9.13】より
（誤）「科技振興財団」→（正）「科技振興事業団」。プロジェクトに関するホームページはこちらをどうぞ。

　【コンテナー：2000.9.29】
　今日おすすめの一品はこれ。1 inch 角のガラス基板 10 枚を縦に並べて色素溶液に浸けることができます。溶液は最低 40 mL あればＯＫ。

　サイズといい、デザインといい、いいんだなぁ。これが。

【ペースト：2000.9.28】　

　「作り方」にチタニアペーストを塗布するときの写真を追加しました。
息を止めてスゥーっと。きれいな膜ができるときには神が宿ります（マジ）。

【guest：2000.9.27】

　昨日は見学にわざわざ山口県からお客様がいらっしゃいました。遠方から御苦労様です。

　うちの大学も東京近辺にあったら（って、あり得ない仮定ですが）、もっといろんな方にお会いできたかもしれませんね。

【きっとどこかに：2000.9.26】

　NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）にしろ資源エネルギー庁（914 億円、おいおい！）にしろ、新エネルギーと言えばとてつもない予算がつくんですが、どこかにいい話、転がってないですかねぇ。
　　　　　　　　NEDO の HP、金掛けてんなー（独り言）。コンソーシアムですか。。。（謎）

　あっ、その前に結果を出すのが先でした。とは言え、、、

【ちょっと改変：2000.9.25】

　出だしのページを少しだけ変えました。最近は「湿式太陽電池」という呼び名もあまり流行らなくなったようなので「色素増感型」を付け足しました。他の画像も質をあまり落とさずに軽くできたので、少しばかり速くアクセスできるようになったと思います。

　日本の色素増感太陽電池研究の現状として、先駆的役割を果たされた荒川先生と有機化学的な立場から考察されている柳田先生らのアクティビティーが突出しておりますが、このテーマを主体的に研究されている方がそれほど多くはないため、ここ十年の進歩としてはなんとなく研究自身も煮詰まっているような印象を受けないでもありません。
　個人的には無機材料（酸化チタン周辺）に焦点を絞った研究を展開してこのテーマに寄与できたら良いなと思っています。

　従いまして、当然の如く本ホームページも無機材料屋から見た考察に偏ったものとなっております。なるべく他方面からの見方ができるよう、専門や社会的立場を問わず掲示板の方で皆様のお力添いをお願い致します。

【ん？：2000.9.22】

　2000.9.19 で紹介した論文の結論。「半透明な SrTiO₃ のナノ結晶性メソポーラス膜をコロイド縣濁液から導電性ガラス基板に付着して DSSCs（色素増感太陽電池）を構成した。AM 1.5 にて測定した開放起電圧 V_OC は、ナノ結晶性 TiO₂ (anatase) のものよりも約 100 mV 高い値を示した。この結果は、アナターゼに比べて SrTiO₃ のフラットバンドポテンシャルが高いことで説明される。2 つの試料の物理的な特性はほぼ類似しているので、光起電力挙動の違いは増感された材料間の本質的な違いにあるといえる。フラッシュレーザー光分解と吸収についての研究は、観察された低い光電流が、半導体における根本的な電子放射や電子移動の問題に起因しているのではなく、SrTiO₃ 表面における色素の捕集量（吸着量）が不十分であったことに起因しているということを示している。」訳 by 冨羽。　今日は遅刻せずに学校に来れたようです。
【キット：2000.9.21】

　ＢＢＳからの再掲になりますが、西野田電工さんより一般向けの色素増感太陽電池のキットが販売されています。非常にかわいらしいホームページです。気になるお値段はここに紹介されていますが、１万円前後とまずまずリーズナブル。「スクールキット」と「デモンストレーションキット」、「オールインワンキット」があるようです。

　最近（と言っても既に３ヶ月以上経っていますが）ゲストブックも用意されたようなので、書き込みされてみては如何でしょうか？

　菅社長、よろしかったら相互リンクお願い致します（笑）。
【講義：2000.9.20】

　と、ある方から教えていただきました。講義あります。「平成12年度NEDO先端技術講座」
　日時：　２０００年１０月１０日（火）午前10時00分より
　場所：　つくば研究支援センター

例によって
　荒川先生の「色素増感太陽電池」と
　柳田先生の「メゾスコピック金属酸化物薄膜を用いる低コスト太陽電池」
です。参加費は「研究・技術者コース」各テーマ（1日）2万円。えっっ！

【チタン酸ストロンチウム：2000.9.19】

　今日のおすすめ文献はこれ、「Shelly Burunside et. al., J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9328-9332, "Nanocrystalline Mesoporous Strontium Titanate as Photoelectrode Material for Photosensitized Solar Devices"」訳して「光増感型太陽電池における光電極材料としてのナノ結晶性メソポーラスチタン酸ストロンチウム」。Gratzel 研から出た論文の１つです。

　「（前略）本研究ではナノサイズの SrTiO₃ 微粒子から成るメソポーラスな膜の調製について説明し、この膜を用いた DSSCs の光起電力挙動を、アナターゼ TiO₂ をベースにした電池の挙動と比較した。」というものです。チタン酸ストロンチウム SrTiO₃ はアナターゼ型 TiO₂ よりもフラットバンドポテンシャルがわずかに高いので、その分高い開放起電圧が得られますが結果として電池特性はあまり良くなかったそうです。

　チタン酸ストロンチウムは光触媒でもときおり比較されたりもしていて上の論文はある程度予想された結果となりましたが、個人的に興味が惹かれたのはこのチタン酸ストロンチウム、水熱合成で作られているんですねぇ。
【あー、またですよ：2000.9.18 Night】

　ただ今 sinet のトラブルにより海外との通信が全て遮断中。

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1 garnet.icrs.tohoku.ac.jp (130.34.29.254 ): 1ms
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9 kyoto-10-a5-0-4.sinet.ad.jp (150.99.72.3 ): 25ms
10 *

仮に仙台にある私の端末 130.34.**.*** から www.apple.com の情報を得ようとすると、国内では最低 7 箇所のルーターを順に経由してデータ（packet）を得ます。今回のトラブルはこの 7 番目のルーター以降の回線に障害が発生して経路情報を獲得できなくなったため、海外との通信ができなくなったのが原因です。

　ネットワーク回線構成図

そうです、上の図を見ていただければよく分かりますが、日本のインターネットは大学間ネットワークを始まりとして普及した経緯上、文部省管轄の国立情報学研究所のルーターを必ず経由しなければ外に出られないという構成図になっています。「インターネットは蜘蛛の巣状に通信網が張り巡らされているため途中が多少切れてても迂回するので通信が途絶えない・・・」云々のうたい文句とは裏腹に、海外への出口はたったの１カ所なんですねぇ。しかも年に数回は必ず止まる。

　いや、正確には“１カ所”であることが問題なのではなくて、この大任をまかされた重要拠点が貧弱なのではないか？と、ついつい疑いたくなりますが本当のところはどうなんでしょう？？　携帯電話の不通トラブルよりよっぽど深刻だと思うのですが、このままでいいんでしょうか？

、、、と、ここまで書いているうちに復旧したようです。まあ、とにかく動けば何だっていいんです。はい。

【続・続・p-type 透明電極：2000.9.18】

　98 年には細野研の工藤さんという方が「SrCu₂O₂ 広バンドギャップを持つ p-型導電酸化物」を発表されています。可視＆近赤外光領域で透明なんだそうです。 Applied Phisics Letters, 13, 220 (1998).
【続・p-type 透明電極：2000.9.14】

　昨日の続き。「CuAlO₂ の透明薄膜におけるＰ-型電気伝導：光学的に透明な酸化物は大きな電子的バンドギャップ（＞3.1 eV）のせいで電気的に絶縁体となりがちである。最も良く知られている例外はドープした金属酸化物 In₂O₃, SnO₂ および ZnO で、全て n-型（電子）導体であるが、これらは透明電極としてフラット-パネルディスプレーに広く用いられている。
　一方で高い P-型（ホール）伝導を示す酸化物は、貴重な応用範囲が開けているにも関わらず存在がまだ知られていない。。。（中略）我々は 1 S cm^-1 に至る室温 p-型伝導を示す CuAlO₂ 薄膜の特性を報告することで、このアプローチのポテンシャルを示す。（後略）」と。電気伝導度については筆者も完全に満足しているわけではないけれども、それなりにいろいろと使い道はありそうだというお話です。
【p-type 透明電極：2000.9.13 Afternoon】

　下の導電性薄膜に関する論文の一つ？は、97 年にネーチャー（Nature）誌に掲載されています。すごいですね～。 H. Kawazoe et. al., Nature, 389, 939 (1997).

　Nature と言えば最近、Dr. 柳沢氏と私の連名で１つ投稿したのがあるのですが、、、どうせ reject されちゃうんだろうな、きっと（ナメた内容だったし）。

【最近活発な東工大：2000.9.13】

　少し前のニュースになってしまいますが、日刊工業新聞（2000.9.7）から

・科技振興財団・細野プロジェクト「深紫外光に透明な導電性薄膜を開発」
　　太陽電池光電変換効率大幅アップへ

・「大学主導で産学連携」東工大、戦略分野に照準企画段階で特許性に備え
　　第１段次世代太陽電池で企業化調査

うち（反応研）でもまとまってやらんかね。そろいもそろって化学屋だし . . .

　　　　　注：「科技振興財団」→「科技振興事業団」の間違いでした　2000.9.29
【今日は PEG：2000.9.12】

　昨日に引き続き「植物物語、PEG（ポリエチレングリコール）編」

　・トリートメントウォーター（PEG 40）
　・すっきり素肌洗顔フォーム（PEG 32）
　・やわらかメイク落としシート（PEG 7）

　分子量、いろいろ細かくコントロールしてるんですね。

　PEG と言えば電解液ですが、掲示板で「ヨードを水で溶解して太陽光線（つまり僅かな熱エネルギー）を与えると水素ガスが発生する・・・らしい。」等々、興味深い考察と言うか質問が出ています。どなたか知見、ありませんでしょうか？
【くどいようですが酸化チタン：2000.9.11】

　オンラインでライオンのサイトで見っけ（汗）。題して「身の回りの酸化チタン、石鹸編」

　歯磨きとか洗剤とか、別に入っていたところで珍しくはないんですが植物物語。入れない方が好感度高いと思うんですけど。

【化学と工業：2000.9.8】

　んっ、今頃になって気付いた私。今月の「化学と工業」2000 Vol.53-9 では阪大柳田研が色素増感太陽電池のＴＶ取材を受けた時の北村先生の手記が載っています。

　そうですか、「E-mail による問い合わせがほとんどだった」というのは想像に難くありません。私もこの年になって、よもや女子高生からメールをいただくことになるとは夢にも思いませんでしたから（笑）。

　ちゃかしてごめんなさい。西南女学院高校化学部の皆さん、その後調子は如何ですか？

【まだまだチタン：2000.9.7】

　もはや湿式太陽電池の話からどんどん離れてしまいますが、今日見つけたチタン入り食品、ミネラルウォーター（← ほんと、ミネラルたっぷり）。

　ただ今、悪巧み計画中。。。
【酸化チタン再び：2000.9.6】

　実物がなかなか見つからなかったので、とりあえずオンラインで見っけ。題して「身の回りの酸化チタン、食品添加剤編」

　(1) 顆粒剤、錠剤、カプセルなどの着色
　(2) ？　意外と見つからないのよ

　調べによりますと、二酸化チタンは食品衛生法施行規則（昭和58年の省令）で「化学的合成品たる添加物」として指定されたものの１つです。

　使用基準として「二酸化チタンは、着色の目的で使用するとき以外は使用してはならない。」までは理解できるのですが「また、カステラ、きなこ、魚肉漬物、鯨肉漬物、こんぶ類、しょう油、食肉、食肉漬物、スポンジケーキ、鮮魚介類（鯨肉を含む。）、茶、のり類、マーマレード、豆類、みそ、めん類（ワンタンを含む。）、野菜及びわかめ類に使用してはならない。」というのは何か特別な理由があるのでしょうか？

　ちなみに最近では忌み嫌われる添加剤の１つとして扱われているようです。せっかくなので、日本食品添加物協会のホームページはこちら。←“食品添加物の正しい知識の普及”を目的として、食品添加物の安全性、有用性を説明しているそうです、、、んー。

【電解液再び：2000.9.5】

　あー、間違い。【電解液：2000.8.29】の“水溶液”は“溶液”に訂正します。

　「ではいったい、おまえは何を使っているんだ？」と言う御質問ですが（別にあったわけじゃないけど）、Solaronix 社の Iodolyte TG 50 をそのまま使用しています。中身を問い合わせたところ「LiI/I₂(0.5M/0.05M) の溶液で PEG が添加されている」と言う返事をいただいたので、てっきり“水”溶液かと思ってしまいました。→ それ以上は今のところ不明。

　8.30 に紹介しました文献では methoxypropionitrile もしくは methoxypropionitrile（←誤植でしょう）を溶媒とした LiI/I₂（0.5M/0.05M）溶液に分子量 600 の PEG を添加したものを用いていました。
　更に Tertiary-butylpyridine（最終濃度 0.4 M）を添加すると開放起電圧とフィルファクターが向上するそうです。
【ティラミス？：2000.9.4 Afternoon】

　とある筋から耳にしたのですが、コンビニ等で売られているティラミスにも酸化チタンが添加されているのを見たことがあるという話だったのですが、、、これまた確認に行った所ありませんでした。

　　この件について、広く情報をお待ち致しております（← uchida@icrs.tohoku.ac.jp まで）

【ただ今：2000.9.4】

　大学院の入試試験監督中。しばしお待ちを．．．

午後のお題目はティラミスを予定（謎）。
【!：2000.9.1 Afternoon】

　祝１００００カウント達成　（ちょっとフライングで）

　毎日更新するようになったのは今年の 5 月 15 日からです。今後ともお付き合いの程、よろしくお願い申し上げます（ぺこ）。

【ただ今：2000.9.1】

　研究室見学で来客中．．．

【電解液：2000.8.31】

　下の文献を読んでいて分かったのですが、電解液に 10% の PEG #600 を添加すると、無添加時と比べて短絡電流値が低下するそうです。太陽光の 20% 以下の光照射では違いがありませんが、強度が高くなるにつれ両者の差は大きくなり、100 % （←A.M. 1.5 のこと？）では約半分になってしまいます。

　Solaronix 社で提供している電解液には PEG が添加されていたはず。うーむ、罠か？
【文献紹介：2000.8.30】

　最近、掲示板に書き込みがちらほらと。。。（今書くからね～）

　今日のお勧め文献はこれ「P.M. Sommeling et. al., 'Spectral response and IV-characterization of dye-sensitized nanocrystalline TiO₂ solar cells', Solar Energy Materials & Solar Cells 62 (2000) 399-410」エルゼビアの商用誌ですが、結構イケてます。ENC Solar & Wind のグループのメンバーが書いたものですが、新規なネタ紹介というよりは総説に近く、電池の作製法が詳細に説明されています。

　そうですねぇ、文献名が分かっていてもここを見に来る方皆が手にすることができるわけではないので、追い追い「作り方」の項を改訂していきたいと思います。

【電解液：2000.8.29】→注【電解液再び：2000.9.5】へ

　改めて見直してみると結構ヒドイですね＞私の書いた「湿式太陽電池の作り方」。

　問い合わせがあったので補足します。電解液に「アセトニトリル 20 vol% とエチレンカーボネート 80 vol% の混合溶液」を用いたと書いてあるのですが、確かにその当時はそうだったのですが、今は LiI/I₂ 水溶液を用いています。これに微量のポリエチレングリコールを添加します。
　ものの文献によりますと、t-ブチルピリジンを加えると開放起電圧とフィルファクターが向上するそうな。

　そのうち書き直さなきゃ。。。
【今日はアイスのお話：2000.8.28 Afternoon】

　さっき成分表に“酸化チタン”って書いてあるアイスを探しにセブン-イレブンとローソンに行ってきたのですが（なぜか）ありませんでした。少なくとも半年前には見かけたんですけどね。
　んー、このままでは嘘つきになってしまう＞私

【今日はアイスのお話：2000.8.28】

　このページを見に来る人は“酸化チタン”と聞けば、触媒や電極材料やらを思い浮かべる方が大部分だと思いますが、色調製剤として高級バニラアイスにも堂々と添加されているの知ってました？

　毎度ご愛顧ありがとうございます。明後日、27 日（日）は停電のためアクセスできません。あしからず、御容赦下さい。

【ただ今来客中：2000.8.25】

　今日は研究室見学にお客様がいらっしゃいます。最近、このパターン多し。
興味のある方、いつでもどうぞいらして下さい。

【まだまだ基板：2000.8.24】

　ちなみに今春、グラスゴーで開催された国際会議では PET 樹脂に ITO 導電膜を蒸着した基板を用いた湿式太陽電池が写真付きで紹介されています。チタニアの焼き付け温度は 150℃。気になる耐久性（cell stability）は3.5 ヶ月で劣化が確認されたとか。

　余談ですが、この文献では「Dye-sensitized nanocrystaline TiO₂ solar cell」を略して「nc-DSC」と呼ばせたいようですが、いま一つ普及していないように思います。

【基板：2000.8.23】

　ＢＢＳでも話題に上がったのですが、導電性ガラスはなにもガラスでなくたっていいんですよね。

　セルの重さや素材の柔軟性、何よりもコスト面を考えれば PET フィルムの方が望ましいかも。

　教えていただいたメーカーの東洋紡さんと日東電工さんですが、ほぼ希望の強度やら導電率の導電性 PET フィルムが市販されているんですね。。。

　どなたか試してみた方いらっしゃいます？
【講演会お知らせ２：2000.8.22】

　もひとつおまけに講演会。題して「光エネルギー変換研究の最前線」
　日時：　２０００年９月１１日（月）午前10時00分より
　場所：　東京工業大学百年記念会館フェライト記念会議室
　会費：　参加費 ¥5,000、懇親会費 ¥3,000
　連絡先：　物質研　荒川裕則
　　　　　　FAX　0298-61-4524
　　　　　　E-mail　h.arakawa@home.nimc.go.jp

　氏名・会社名・所属・電話／ＦＡＸ・E-mail・懇親会の出欠を明記して連絡されたし。先着 70 名様！

　いや～、久しぶりに（と言うか、初めて）休暇を都合１週間ほど取って少々休みボケ状態です。
　　　　　　　　　　9000 カウント達成！　目指すは 5 桁！！

【まだ休みボケ：2000.8.21 Afternoon】

　気が付いたらＢＢＳの書き込みが溜まってる。。。
早く Res. 書かんと。

【講演会お知らせ１：2000.8.21】

　少し先の話になりますが「色素増感型太陽電池の歴史と将来展望」と題して講演会が開かれるそうです。先着 200 名様、急げ！

　日時：　２０００年１０月１３日（金）午前10時30分より
　場所：　東京大学先端科学技術研究センター　4号館講堂（２階）

　私も行けるかどうか確実ではありませんが、申し込みはしました（上には内緒、自腹です）。懇親会で皆様にお会いできたらと思います。

　毎度ご愛顧ありがとうございます。来週お盆期間いっぱい（14～20）は更新をお休みに致します。

「化学と工業」の今月号（2000 Vol.53-8, pp922-933）にとある座談会の記事が出ていたのですが、んー、全く同感です。ちゃんとした先生は分かってらっしゃる。

題して【光化学新世紀への開花】、以下一部抜粋。
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橋本　まず基本的に，人工光合成をエネルギー問題と絡めて話をする場合には，確かに科学者は非常に責任があると思います。言い換えると，科学者がエネルギー同題と絡めて人工光合成を話しているときには，その延長上で近い将来，あるいは遠い将来であっても，エネルギー問題を解決するつの手段になり得るのではないかという誤解を与えることがあります。一つ一つの研究を優れたものにしていくというアプローチはあるでしょう。しかし，その延長上，エネルギー問題の解決が，あたかもできるような幻想を与え続けるのは，責務として非常にまずいと思います。まずそこをきちんと区別しないといけないと思いますね。

井上（晴）　それは当然のことですね。可能性の有無を冷静に社会に科学的指針として提示する必要があります。つまりは，人工光合成がグランドターゲットとして，ある程度のリアリティがあるかどうかということが実はいちばんポイントだと思います。その意味では，例えば，可視光で水を電子源にして水素を発生させ，実用化されている燃料電池を介して電力を得るとします。その場合，エネルギー密度の低い太陽光のエネルギー補集は人工光合成パネルを湖や海に浮かべたり工場でエネルギー変換をするという発想はやはり捨てる必要がある。道路とか建物の屋根，各家庭でオンサイトでやるという発想にしたとして計算すると，家庭の消費電力は十分にまかなうことができます。もちろんそれに対して投資するために石油を燃したりするわけですから，そのエネルギー初期投資がいつ回収できるかなど，いろいろなことがあるわけですけれども，太陽が当たっている昼間だけ使うのではなくて昼間にどんどん貯めて夜も使うという意味でいくと，農業型エネルギー変換のグランドターゲットとしては，全くリアリティがないわけではない。太陽電池についても同様ですね。投資効率，減価償却できるかどうか解決すべき課題が多いですが，エネルギーの問題に関していうと，それは実は国民というか地球上の人間が選択する重要な選択肢の一つに入っています。
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文中、井上（晴）は東京都立大の井上晴夫先生、橋本は東大の橋本和仁先生です。

　振り返って光触媒を用いた化学エネルギー（水素ガス）の生成システムを考えた場合、その将来性はお寒い限りです。【光触媒と言えば：2000.6.16】にも書きましたが、仮に今の研究レベルが大進歩を遂げて触媒活性が 100 倍、1,000 倍になったとしても、実用面では効率がまだまだ低すぎて全く利用価値がないと思います（きっぱり）。ましてコストのことまで考慮に入れたら、、、

　　　　　　　　　　　　　　　　　頼むからいい加減、目を覚ましてくれ～
【湿式太陽電池の実力：2000.8.10】

　少し大袈裟なタイトルですが、タイトル通り（謎）。今日はなんとなく興味があって、これから自分で作製してみようかな？と思い始めた普通一般の皆様へ。

　湿式太陽電池を教材として捉えた場合、設備や材料面で何かと妥協が強いられるわけですが、ＴＶで紹介されたりするモーターでプロペラを回すような実演を期待すると、文字通り期待外れに終わる場合があります。即ち、モーターを駆動するには少なくとも 0.5 V×20 mA 程度の出力が必要になるので、かなりつらいんです。予想外に（効率が悪くて）大きな面積が必要になることでしょう。これは市販のシリコン太陽電池を使ったとしても同じことで、意外に強い光が必要だということに驚かされます。

　とは言え、実際に湿式太陽電池を組み立てて初めて起電力を目の当たりにすると、結構感動することも確かです。光起電圧だけは、どんなにいい加減に電池を作ってもしっかり出ますから（保証します）。うまくいけばデジタル式の液晶時計くらいなら動かせるのではないでしょうか？こちらは最低作動条件 1.1 V×0.001 mA と、桁違いに消費電力が小さいです。

　今も去ること１年半前、市の科学館で新型の太陽電池電池（つまり色素増感型の湿式太陽電池）を展示しないか？と誘われて引き受けたものの手持ちの導電性ガラスが底をつき、代替のあまり特性の良くないものにしたら全く使い物にならなくて出展を断念したという苦い経験があります＞國井さん、ごめんなさい。悪気はなかったのよ。。。
【チタニア膜の処理について：2000.8.9】

　よく聞かれる質問の１つに「チタニア膜に何か処理を加えるべきですか？」というのがあります。報告されている有名な（← Gratzel 自身が書いたから）文献として (1) 四塩化チタン溶液にくぐらせて加水分解処理をし、表面に微細なチタニア粒子を析出させる (2) 粒径の大きな rutile 型のチタニア粒子を混ぜ、光の散乱を多くする、等があります。他多数。

　各研究者がそれぞれの思惑でいろんな処理を試みるわけですが、これら best の条件を組み合わせても必ずしも best の結果が得られる分けではない所が不思議、というか難しい。

　ついでに言うと手間の割にはあまり効果が上がってないように思うのですが、ちょっと言い過ぎでしたでしょうか。。。

【チタニアペーストの焼き付け：2000.8.8】

　昨日の【TiO₂ペーストの焼き付けについて】と【TiO₂ペーストの調製について】をFAQ に追加しました。

　総説でも「多孔質 TiO₂ 層（投影面積に対して約 1,000 倍前後の表面積をもつ）、、、」という表現が出てきますが、実際にこれを確かめるのはかなり難しい作業になります（経験者は語る）。

【チタニアペーストの焼き付け：2000.8.7】

　焼き付ける温度が高いほど強い膜が得られるので、通常はガラス基板が軟化しないギリギリの温度 500 ℃前後で 30 分とか 1 時間とか加熱します。

　ただし、以前にも書きましたがナノサイズのチタニア超微粒子を使うことが必須です。これに水を加えてペーストにするだけです。粒子の大きい、ミクロンサイズのチタニア粒子ではこのようなペーストを調製しても個液分離して綺麗に塗れませんし、焼き付け後も膜がポロポロ剥がれてしまいます。ナノチタニアの入手先は FAQ に示した通り。教育関係機関にはサンプルとして無償で提供して下さる場合があります。

　去年の夏ちょうど今頃、縁あって湯上先生に教えていただいたのですが仙台市科学館で一般向けに湿式電池の実演がされていました。題して「リフレッシュ理科教室　第一回仙台教室」主催はなんと（社）応用物理学会。

　資料によりますと、ガスコンロで加熱した鉄板上にガラス基板を置いてチタニア膜を焼き付けたそうです。これでいくとテフロン加工されたフライパンでもいいような気がします。

【色素溶液の調製：2000.8.4】

　FAQ にも追加したのですが、色素溶液の調製に私は Solaronix SA 社の Ruthenium535-bis-TBA なるものを 3×10^-4 mol のエタノール溶液にして使っています（かなり濃い溶液です）。この濃度で色素溶液 100 mL を調製するのに必要な色素量はわずか 0.0356 g。

　仮に1 g の色素全量をそのままエタノール溶液にした場合は 2.8 L！もの量になります。

【小島化学薬品株式会社再び：2000.8.3】

　一昨日話に出ましたので他社ＰＲ。

「当社では 1996 年 8 月より埼玉大学と共同で、この光電気化学太陽電池（Ru 有機錯体）の開発に着手し、高純度且つ高機能 Ru 錯体の合成に成功した。現在、官民併せて 9 研究機関（他引合い 3 社〕にサンプルを提供して評価していただいたところ，スイスの競合メーカー（この錯体を製造出来るメーカーは当社とこのメーカーの 2 社しかない）より効率が良いと評価されている。

　近い将来太陽電池の市場規模は 1 兆円と見込まれるが、現在開発途止にある光電気化学太陽電池が市場で認識されて量産・工業化がなされた時、当社が色素増感剤のトップメーカーとして君臨出来る事を願って、今後も埼玉大学との共同開発に注力して行きたいと考えている。　（須藤本部長）」

　はっきりと色素増感太陽電池向けに開発されたことが明記されています。実際の購入先は「日商岩井ケミカル（株）」になるそうです、はい。

　そうですねぇ、どうしても高い！と言う方は自分で合成することも可能です。それほど面倒ではありませんし、実際に手製の色素で電池を作り研究発表されている方もいらっしゃいます。しかしながら色素合成のための原材料もかなりイイ値段がしますので、手間暇を考慮に入れると結局購入した方が割安になるかもしれません。電池構成材料のトータルで見ると、導電性ガラスの方が高いと思うのですが、、、。
　　　　　　　　　　8000 カウント達成！

【チタニア膜再び：2000.8.2】

　先日の国際学会でも多孔質酸化チタン膜を調製して色素増感太陽電池に応用したいという類の研究発表を見ることができました。加藤先生、チタニア膜の電池特性ならこちらで測定致しますよぉ！

　酸化チタンに関わる研究者は結局、応用を考えた場合に本気度はともかく「色素増感太陽電池に、、、」というケースが多いように思います。

　しばらく前に FAQ に載せた【チタニアの実効表面積について】ですが、最後の方に少し加筆をしました。
【世界でまだ２社？：2000.8.1】

　ありました、小島化学薬品株式会社。匿名の方から掲示板に書き込みで教えていただいたのですが、Ru 色素を自社で合成・販売されているそうです。価格は一律 13 万円／1 g というお話ですので、Soralonix SA から取り寄せる手間暇を秤に掛けるとまずまずいい勝負かもしれません（こちらは $1,000 / 1 g）。製品データシートによりますと

化学式

[Ru(dcbpy)₂(NCS)₂]･2H₂O
(dcbpy = 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicalboxylic acid)

成分及び含有量

Ru として 11% 以上

CAS No.

64189-97-5

となっております。　今日から８月！

【帰還：2000.7.31】

　んー、高知も暑かったですが仙台もあまり変わりないですな。

　図書館で油を売っていたら北村先生（阪大・柳田研）の「次世代色素増感型太陽電池」というタイトルの総説を見つけました（今頃気付くとは遅い？）。ゲル化剤を用いた擬固体化についても触れられています。
　北村隆之，和田雄二，柳田祥三、表面科学 Vol. 21, No.5, pp.288-293, 2000

【出張！：2000.7.21 Afternoon】

　7/24‾29 来週いっぱい、国際会議に出席（研究発表）のため不在にします。ちなみに湿式電池とは直接関係のないテーマです。というわけで、不定期日記は１週間のお休み。申し訳ない！

　私、今の置かれている状況としまして対外的には光触媒屋さんで、実際に取り組んでいる研究は湿式太陽電池でありますが、専門は水熱合成なんです。“すいねつごうせい”と呼びます。どういう研究かと申しますと人工水晶なんかがよく知られているのですが、、、長くなりそうなので再来週。

【ご訪問ありがとうございます：2000.7.21】

　一昨日は午後から湿式電池の見学で研究室にお客様がいらっしゃいました（最近、連続してます ^^;）。お役に立てる知見等、得られましたでしょうか . . .？

【ナノサイズ TiO₂ の購入先：2000.7.19】

　昨日の話をリファインして FAQ に追加しました。光触媒の世界ではおなじみの高活性チタニア P-25 ですが、販売元が企業買収を繰り返して転々としているんですよね。

　Degussa → デグサジャパン → 日本アエロジル（株）他にも渡り歩いたような気がします。それから触媒活性が P-25 を上回る P-30 というのが開発中だとかいう噂も聞いたことがありますが、あくまで噂です（聞き流してください）。

【ナノチタニアと言えば2：2000.7.18】

　ナノチタニアの種類ですがもう少し整理してみますと、、、

メーカー

商品名

サイズ nm

比表面積 m²/g

特徴

石原産業

ST-01

7 (XRD)

300

ST-21

20 (XRD)

50

テイカ

AMT-100

6 (SEM)

260

AMT-600

30 (SEM)

50

シーアイ化成

NanoTek

30 (BET)

50

真球状

チタン工業

PC-101

20 (SEM)

340

高比表面積

PC-102

50 (SEM)

145

高分散・高活性

PC-101-A

40 (SEM)

300

単分散

昭和タイタニウム

スーパータイタニア F-6

約15

85‾110

ルチル化率 30% 以下

古河機械金属

DN-22A

6.8 (XRD)

325

DN-1-0

9.0 (XRD)

290

DN-S1

14.1

130

DN-1

22.2

72

Degussa

P-25

30

49

Anatase + Rutile

調べ始めたら出るわ出るわ。あと、欧州で標準的によく使われるメーカーもあったのですが、そのうち思い出すことにします。各社それぞれ特徴がありますねぇ。
【ナノチタニアと言えば：2000.7.17】

　先週話に出たナノチタニアの種類ですが、国内でも光触媒用と称してかなり出回っています。石原産業さんとかテイカさんとかシーアイ化成さんとか、、、

　ですが、私がここで紹介するよりも京大の鈴木先生が更新されているサイトの方がはるかに詳しくお勧めです。泣く子も黙る二酸化チタンと光触媒リンク集

【遠き落日：2000.7.14】

　気分は週末モードで。しばらく前から子供が風邪で入院したため本をじっくり読む機会があったのですが（お陰で仕事は全くはかどらず）、いやー、渡辺淳一の「遠き落日」感動モノです。野口英世の伝記を検証し直した本なんですが、本当にスゴイ研究者ですね。これだけ毀誉褒貶が激しく、かつ世界で活躍した日本人研究者は他に類を見ないと思います。講談社から上下巻で各 ¥480 は絶対に買いです。

　共感を覚えた一つの理由は、うちにも似たような人物がいるんですねぇ。研究熱心でちょっと浮世離れしているドクター（Ｄ２）が。改めて共通点の多さに驚かされました。東北地方出身者で家が農家をやっていて、見かけは縮れ毛で、性格はヲタク気質と言うか目立ちたがり屋の割には他人からの評判を妙に気にする所があって、毒蛇に興味があって将棋好きで、、、度を越した研究集中型。

　彼もまたいろいろあって９月からうちの研究室を飛び出してスウェーデンに留学する予定です。“人工光合成”の研究では世界のトップを行く教授の所へ、背水の陣でのぞみます。頑張れ２１世紀の野口英世！

Ｕ助手執筆、抱腹絶倒のラボ・ストーリー遂に一般公開！

【質問！：2000.7.13】

　唐突に。「色素はどこで購入したらいいでしょう？」に次いで多い質問は「チタニアがうまく焼き付きません（ボロボロ剥がれる）」です。

　しばらく前にも書きましたが通常、顔料を目的として大量に生産されるチタニア粉末は粒径が 0.2～0.3μm に“設計”されています。したがってこのような粒子の大きなチタニア粉末を用いると、いくらバインダーを入れようが焼き付け温度を上げようが、結局ボロボロの膜しかできないという結果になります、ハイ。

　いつの間にか 7000 カウント更新！
【ＤＩＭＥ：2000.7.12】

　とある方から教えて戴いたのですが、「ＤＩＭＥ」という雑誌に東芝さんが開発した「透明性のある太陽電池」の記事が載っていたそうです。この前発表されていた色素増感型の太陽電池のことでしょうか？んー。

【色素の構造について2：2000.7.11】

　念のため、分子状の色素の大きさについても検討しました。手っ取り早く Cerius² の MINIMIZER を用いて構造のエネルギーの最小化を行っただけなのですが、そこそこのシミュレーションは可能です。COOH 基が付いた色素で考えると最適化された安定構造の長鎖は 15.4 Å となり、結晶状態 15.1 Åとほぼ大きさは変わらないようです。　注：図中、原子の大きさはデタラメです

【今日は：2000.7.10】

　7 月 10 日、納豆の日です。知ってました？

　FAQ にこれまで不定期日記で書いてきた【色素の占有面積について】、【色素の吸着量について】、【チタニアの実効表面積について】をまとめて整理しました。

【色素の構造について：2000.7.7】

　相変わらず１日ずれたまま更新します。（笑）

FAQ に【色素の構造について】を追加しました。今日の夜は飲みです . . . 酒弱い私（でも楽しみ）。

【実効表面積の大きさは如何に？（完結編）：2000.7.6】

　こんどこそケリをつけます。一日早くズルしてｕｐしました。

(1) 石原産業製のナノサイズチタニア（ST-01）を例に取りますと、比表面積 300 m²/g, かさ密度 0.26 g/mL（= 0.26×10⁶ g/m³）という値が公表されています。
(2) 面積 1 cm²（=10^-4 m²）の電極に厚さ 1μm（=10^-6 m）の TiO₂ 膜を塗布したと仮定します。
(3) TiO₂ 膜の体積は (10^-4 )×(10^-6 ) = 10^-10 m³
(4) この体積中に含まれる TiO₂ の重さは (0.26×10⁶ )×10^-10 = 0.26×10^-4 g
(5) 実効表面積は (0.26×10^-4 )×300 = 7.8×10^-3 m²

　従って表面の粗さ（roughness factor）は (7.8×10^-3)/ (10^-4 ) = 78、78 倍ということになります。バルクのかさ密度をそのまま TiO₂ 膜の密度としたのでかなり小さめの結果となっていますが、上記の試算より鑑みて「実効表面積が 1,000 倍・・・」と言うのは、まずまず理想状態に近い値だと思われます。
【カッシー帰国：2000.7.5】

　をををーーーーー、２日遅れで大事なことを報告し忘れていましたよ。

　ほぼ１年ぶり、UCSB California 大学に留学していた柏木君が戻ってまいりました。湿式電池の新しいアイディアもたくさん持ち帰って来たようで、心強い限りです。ちょっと体重増えた？週末、一緒に温水プールへ行きましょう。

【続きの続きで：2000.7.4】

　昨日は「試算する」とか言いながら途中で終わってしまいました。
石原産業製のナノサイズチタニア（ST-01）を例に取ると、比表面積 300 m²/g, かさ密度 0.26 g/mL という値が公表されています。

　チタニア膜の厚さを 1 μm と仮定した場合、んー、、、（続く）

　今日は午後から湿式電池の見学で研究室にお客様がいらっしゃいます。前回とは別な方。今からお会いするのが楽しみ。

【実効表面積の大きさは如何に？：2000.7.3】

　今日から７月。先週「実効表面積が 1,000 倍・・・」という話をしましたが、この値がどの程度現実的なものなのか、またまた試算してみます。

【色素の吸着量は如何に？：2000.6.30 Afternoon】

　補足ですが、文献に紹介されていた色素 Ru(etcbpy)₂(NCS)₂･2CH₃CN の etc には (COOEt)₂ または (COOH)₂ が入ります。市販されている色素 Ruthenium 535-bisTBA（分子量：1188.5 g/mol）などは (COOH)₂ 型で溶媒和部分が 2CH₃CN ではなく2N(Bu)₄ に置き換わり、多少（2‾3 割程度？）これよりも大きな面積になるはずです。

　1 cm²（= 10¹⁴nm²）のセルを考えた場合、吸着可能な色素量は
　　10¹⁴/ 6.0221×10²³= 1.66×10^-10(mol/cm²)

　ナノチタニアを用いることで幾何面積に対して実効表面積が 1,000 倍に増えたと仮定すると、吸着可能な色素量は1,000 倍の 1.66×10^-7(mol/cm²)

　色素の値段を 1 g 当たり ¥70,000 と仮定して最終的に 1 cm² 当たりの値段は
　　1188.5×(1.66×10^-7)×70000 = 13.8 (¥/cm²)

と試算されます。んー、こんなもんでしょう。この計算では
　(1) 色素分子が完全に下地のチタニアを被覆している
　(2) 被覆している色素分子は理想的に全く隙間なく並んでいる
というかなり無理な仮定を置いていますので、実際には 1 cm² 当たり ¥2～3 といった値に落ち着くと予想されます。

　結論：性能を落としてまで安い色素を使う必要はない

【色素の吸着量は如何に？：2000.6.30】

　ちょっと待ってネ。ただ今お昼寝中 Zzz...
【続・色素の大きさは如何に？：2000.6.29】

　訂正（ごめんよぅ）。図にしてみて気が付いたのですが、単位格子当たり Ru 原子は 4 個なので色素分子は 4 個。面積が最大となる b 軸方向の (0 1 0) 面に投影した場合もやはりRu は 4 原子で色素は 4 分子ということになります。

　従って文献に紹介されていた色素 Ru(etcbpy)₂(NCS)₂･2CH₃CN １分子当たりの専有面積は約 1 nm²、厚みは 1 nm という値が概算されます。

【色素の大きさは如何に？：2000.6.28】

　昨日の続き（宿題）で色素分子の大きさからまず調べ始めました。下の文献に分子状態ではなく結晶の格子パラメータが出ています。格子常数から単純計算して色素１分子の専有面積は約 4 nm²、と。ただ今モデル作成中。。。

Shklover et al., Chem. Mater., 9(2) 1997

【2 ch：2000.6.27】

　今頃になって気付いたのですが、某バスジャック少年も書き込みしてた掲示板にこちらのページが紹介されていました。有名になったもんだ。ほほほ

　ところで「Ru 色素を使うからコストが高くなるのではないか？」という話題が出ていましたが、個人的には「あまり大きな問題ではないのでは」と思っています。比較的上物の Ruthenium 535-bis TBA などは 1 g 当たり $1,016～$619 しますが（← 多く買うほど割安になる）、文献に出てくるような 3×10^-4 mol/L の溶液を 100 mL 作るのに必要な量はわずか 0.0357 g（＝ ¥3,820～¥2,330）です。溶液 100 mL もあれば、、、計算していませんが、かなーりの面積に塗布できます。マジで計算してみなければ。。。

【ソーラーカー：2000.6.26 Afternoon】

　レースはオーストラリアで開かれる World Solar Challenge が有名ですが、ソーラーカーの本場と言えば日本です。意外な印象を受けるかも知れませんが、環境問題と同じで国土が広く資源の豊かなアメリカなどは実はそれほど太陽光利用に関心がありません。97 年、京都で開かれた世界環境サミット（地球温暖化防止京都会議）でも CO₂ 排出削減率に目標値の設定を拒否してたくらいですから。

　話が少し逸れました。「ラ・ラ・サンシャイン計画」を遂行する上で、自分らのソーラーカーのレベルがどの辺にあるかを知るべく、毎年大潟村で開かれるレースを見学に行ったんですね。いやー、あまりのレベルの高さに驚いてしっぽ巻いて逃げてきましたよ。ははは。プライベータの腕もさることながら、メーカーが手掛けているワークスチームなどは、予算も桁違いですね。後で OB の HONDA 社員から聞いたのですが、圧倒的な強さで有名だった DREAM 号は特注のシリコン薄膜電池だけで数百万円（しかも使い捨て！！！）、バッテリーも軍事用の銀電池をフルにおごった総予算数千万円コースだったとか。← ありあまる強さを発揮しすぎて、当初の目標を完遂（→ 終了）してしまったことは言うまでもありません。

【最近早い：2000.6.26】

　そろそろ 6000 カウント達成（今 11:40、5990 カウント）。勢いに負けずに午後更新しようと思います。

【ラ・ラ・サンシャイン計画：2000.6.23】

　名前からして結構恥ずかしい計画だったんですがね、紹介します。今から２年前、“開かれた大学を目指す”運動の一環として市民一般向けに研究所公開を合同でしようという話しが起きました。そこで我々は研究室の出し物として、電池のような小さい物ではなく人が乗って動かせるくらい大きなやつを作ろう、と、始めたわけです。「世界初の湿式太陽電池搭載ソーラーカー」を目指して。

　だいたいこの類の企画はそのまま上に話すと潰されてしまうのがオチなので、あたかも小さな模型を展示するような身振りをして、それとなく「ソーラーカーが作りたいんですけど . . .」と提案したわけです。OK をもらうやいなや、さっそく 4 m のアルミ角材を買ってきて作り始めました。あらかたフレームが組み上がったところでいきなり廊下に出し（←それまで隠していた）、ようやく、その時点でもはや後には退けない既成事実のプロジェクトになったわけです。理解を得るのにいつも苦労する。いや、得ていないという話が . . .

　当然の事ながら金策にも苦労しました。もともと“予算”というものがないのだからあたりまえですが、製作が進むにつれその都度妥協を強いられ、当所の志と目標からはかなり離れざるをえませんでした。我々が製作したソーラーカー（ＤＯＮ　ＰＡＮ号）は“内田助手のポケットマネー”と“拾い物”と“もらいもの”＋αの集大成と言っても過言ではなく、最終的には「人が乗れる模型」止まりで終わりました。ウケはとっても良かったけどネ。

　そこでなんとかスポンサーを得ようと考え（←甘いね）製作の過程を公開し、とにかくいろんな人の興味を集めることを始めました。言うなれば「湿式太陽電池ホームページ」は「ラ・ラ・サンシャイン計画」の付け足しとして公開されたわけです。

　誰かこの企画、乗りません？（笑）

【暑い：2000.6.22 Afternoon】

　今日の仙台、暑いです。しかも蒸し暑い。こんな晴れた日には．．．ソーラーカーを思い出しました。明日は週末モードに入るので、このページを作るきっかけになった「ラ・ラ・サンシャイン計画」の話でも書きたいと思います。

【色素の購入先について：2000.6.22】

　ズルして明日分の日記に書いちゃいます。いやー、正直言って web サイトでこの会社を見つけた時は「勝った」と思いましたね（情報収集力も研究能力の１つだし）。あれだけ苦労した材料集めが１カ所でほとんど済むわけですから。時期的にも会社が立ち上がって間もない頃でしたから、まだ誰も知らないだろう、と。井の中の蛙でした（知る人は知っていた）、ははは。

　日本の会社でどなたか Ru 色素を作って販売しませんかね？　かなり需要あると思うんですが . . .

【色素の購入先について：2000.6.21】

　いよいよ書くぞ！　大学の研究者って、口軽いんだよなぁ＞私
　　　　　　　　　　人に迷惑かけるわけじゃないから、いいんだけど（笑）

【電子構造を解くには：2000.6.20】

　FAQ に追加しました。図入りで説明。

【電子構造の違いが反応性に及ぼす影響について：2000.6.19】

　FAQ に追加しました。ちょっと、いや、かなり分かりにくいかも。

【死ぬ.2：2000.6.18】

　うぉう！　突然熱が出た＞私。

　15:00　38.7 ℃
　16:00　39.5 ℃
　17:00　40.2 ℃
　　・　　　・

　今度こそ風邪引いた（前回は体調不良）。喉痛いもん。
ようやく治りかけた、おっかーからうつされたナ。
んー、先週「光触媒（で水素生成）は野暮だ」とか言って罰が当たったかな？

【光触媒と言えば：2000.6.16】

　週末モードなのでちょっと長めに。

　私が今取り組んでいる“光触媒”と“湿式太陽電池”の両研究テーマですが、関係なさそうに見えて本質はそれほど変わりありません。光照射で発生した電子を化学反応に用いると“触媒”となり、そのまま起電力として取り出せば“太陽電池”になるだけの差なわけです。

　光触媒研究の現状は、自分の首を絞めるようでなんですが、日刊工業新聞社の「工業材料」誌１０月号（97年）、６月号（00年）、に特集されているように 1990 年代に最盛期を迎え、メーカー各社が製品の PR を始めるに至って“終わりを迎えた（→これ以上やることが無くなった）”と言い切って良いでしょう。ナノサイズの高活性チタニアが安価に入手できる現在では、コストの面を考慮すれば、よほどの付加価値が無い限り新規材料を開発する意味がありません。

　学会会場では可視光活性を高めることに注目が集まっていますが、それまでより所にしてきた理論的な背景とは無関係にチタニア、特に微細な白金を付着担持させたチタニアは比較的高い可視光活性を有することが（大学のセンセー達を除いて）知る人ぞ知る常識となっています。

　光触媒研究の方向性として (1) 環境浄化 (2) 水分解等によるエネルギー生成という２つの目的に焦点が向けられているわけですが、派生的な研究として (1) の応用はまだ多少続くことは予想されるものの、(2) に関しては「全く見込みがない」というのが私の意見です。なぜなら、仮に今の研究レベルが大進歩を遂げて触媒活性が 1,000 倍になったとしても、今、目の前に製品として存在する太陽電池のエネルギー変換効率には遠く及ばないからです。「（光触媒の効率が低くて）広大な面積を必要とするようなシステムになるくらいなら、その土地に木を植えた方がマシ」という批判に対して、返す答えは見つかりません。

　問題点をもう一つ。水の完全光分解を“夢”と称して追求する研究者は多いのですが、これもやはり野暮だと思います。水素と酸素が同時に発生するということは「気体の分離にエネルギーを必要とする」ことと、「いつ爆発するかわからない」という二重のデメリットを抱えることになるからです。こと、危険性に対する大学研究者と現場に携わる一般人の間における認識のズレは大きいように思います。

　“環境”がとりざたされる昨今、学会会場で光触媒をテーマにしたセッションはいつも盛況で多くのメーカーの方が聞きにいらっしゃいますが、「なんだかなぁ」という思いでおります（立場上、その片棒を担いでいるのは私ですが＞反省）。

　前置きが長くなりました。光触媒、あるいはそこで培った技術を使って太陽電池に応用するというのはどうでしょう？　あっ、今私がやっていることですね . . . 。

【タイトル：2000.6.15】

　メインページにタイトル「湿式太陽電池ホームページ」を表記しました。
いろいろ迷いがあったんですけどね。学問的には“色素増感型光電変換システム”の方が包括的で正確な表現のような気もするのですが、分かりにくいですもんね。バナーも用意したので勝手にリンクしてください。

　迷いと言えば、私、このテーマを手掛けてまだ月日が浅いので少し気が退けていたというのもあります。今の研究所に移ってから４年ちょっと経ちますが、この間に自分が実際に内外で発表した学会は、のべ件数 35 回になります。年平均約 9 件！（← そのくせ「内田くん、仕事しないからなぁ」と、のたまうヤツ１名。）
　でもって、その７割近くが“光触媒”に関する研究になります。主な出先は日本化学会と日本セラミックス協会。ここ最近、対外的には“光触媒屋さん”なのですが、主観的には“湿式電池”の研究の方がおもしろいと思っています。

【結晶構造の違いが反応性に及ぼす影響について：2000.6.14】

　今日はまじめに FAQ を追加しました

　そろそろ飽きたでしょ？あと２回くらいで電池の話にリンクします。

【予防接種：2000.6.13 Afternoon】

　人を疑う事を知らない聡一郎（５ヶ月）。病院の先生が親に説明するのも、自分に話しかけてくれているものと勘違いしてはしゃぐ。口に金サジを入れられても、遊んでくれていると勘違いしてキャハハッと声をだして喜ぶ。
　いきなり注射ブスリっ。「ん、ギャーーーーっ」。口が台形になって大泣き。顔を真っ赤にして、涙ぼろぼろ。　　　かわいそうに . . .

　

【死ぬ：2000.6.13】

　昨日は具合悪いけど無理して職場に行った（上の都合でそういう状況にある）。
　ものすごく調子悪かったけど、無理して仕事した。
　我慢して我慢して、遂に耐えられなくなって 6:30 に職場を後にした。

　吐き気と戦いながら車を運転して家路を急ぐ。
　むべなるかな。いつもの交差点を曲がったところで、自分の意志とは無関係にゲ＊が口に迫り上がってきた。慌てて右手で押さえるも、ブッ、溢れ出る。

　被害を最小限に止めるべく、吐瀉物をマットに払った（←まだ新車なのでビニールが張ってあるのサ）。
　窓を開けて換気をする。この状態で片手運転は辛い。あと少し、あと少しで、、、、、ゲボゲボっ。

　無念だ。胸から太股、やがてパンツに浸み渡るまで大量のゲロにまみれてしまった。あぁ、我が愛しのニュービートルが！

　約５分後、ようやく帰宅。とりあえず出る物が出てしまった私は結構爽快であった。

　　　　　　　　　　すんません、今日のネタはこれで勘弁して下さい。

【例の：2000.6.12 Afternoon】

　うう、今日は（も）体調悪いのでちょろっとだけ。例の東芝さんが発表されていたグラスゴーの会議のプログラムですが、ホームページ上でも公開されています。日本からも大学関係者や企業の方が多数参加されており、“日本人密度”がかなり高かったようです。

　

【むー：2000.6.12】

　今朝は八木山橋の事故の渋滞でいつもより１時間以上も遅くなってしまったぞ！子供は車内で延々泣きまくるし、どうしてくれるっ！！＞アホな原付ドライバー

　　というわけで更新作業は午後になる予定。　ただ今測定中 . . .

【結晶構造の絵を描くには (2)：2000.6.9】

　FAQ に追加しました。遂に 5000 カウント達成！（最近、回りが早いぞ）

【結晶構造の絵を描くには (1)：2000.6.8】

　FAQ に追加しました。

【文献調査はいろいろあるけど：2000.6.7】

　このホームページには“研究動向”のコーナーを設けてあるんですが、早くも志半ばでくじけつつあります。と言うのも、関連文献があまりにも多いんですねぇ。過去現在問わず。

　色素増感型太陽電池に関する論文は欧文誌「The Journal of Physical Chemistry」が割とアクティブなのですが、ここで探すよりもいっそのこと大元のアメリカ化学協会（ACS）のホームページで公開されている検索サイトでキーワード“dye sensitized”とか“solar cell”とか入れてやると関連文献のタイトルが山のように出てきます。

【酸化チタン：2000.6.6】

　またまたアングラなネタ提供ですが、ナノサイズのチタニアに関する最新の資料は技術情報協会が出しているセミナーテキスト「超微粒子酸化チタンの特性と応用」がお勧めです。　もう終わっちゃったけど。

　市販されている顔料用チタニアの粒径は光散乱能が最大となるように 0.2～0.3μｍに“設計”されているんですね。なるほどー。

【Happy Birthday to me：2000.6.5】

　今日は私の誕生日。電池の話題とは何の関係もありません。

はー、もう 35 か . . . 。

【やふー：2000.6.2】

　インターネット知名度調査第２段。Yahoo Japan で“湿式太陽電池”を検索すると、なぜか「Uchida Home Page」がヒットします。ま、いいか。とりあえず満足。

【フレネルレンズがいいのかな？：2000.6.1】

　昨日紹介した測定系で目下の悩みは 40φ程度の面積で均一な強度の光を得ること。集光レンズ２種類を加えて平行光が得られるように改良したのですが、光源のランプの偏心が予想以上に強く、偏ったままの平行光となってしまいました。磨りガラス板を間に入れたらかなり改善したんですが、今度は強度が大きく低下してしまいました。何かいい方法ないですかねぇ。

【ベンチ：2000.5.31】

　これまでいい加減だった測定系を見直すため、光学ベンチを導入しました。アルミ製のレール上で光源やフィルター等をスライドさせるやつ。値段の割には見栄えがかなり向上するのでお勧めです。

【グー：2000.5.30】

　今現在、NTT の検索サーバ (goo) で“湿式太陽電池”を調べると筆頭に「ラ・ラ・サンシャイン計画」が出てきます。これはこれで嬉しいのですが、ちょっと複雑な心境。時間経つの早いなぁ。。。

【続きということで：2000.5.29】

　5.24 の続きですが「M. Gratzel, "Photoelectrochemical Solar Energy Conversion by Dye Sensitization"」と「A.J. Frank, B.A. Gregg, M. Gratzel, A.J. Nozik, A. Zaban, S. Ferrere, G. Schlichthorl and S.Y. Huang, "Photochemical Solar Cells Based on Dye-Sensitization of Nanocrystalline TiO₂"」の二報です。

【今日は：2000.5.26】

　研究室見学にお客様がいらっしゃいました。大学の研究所は良くも悪くもルーズなので、特に制約も手続きもありません。興味のある方はいつでもいらして下さい（先にメールか電話をお願い致します）。

【FAQ？：2000.5.25】

　調子に乗ってＦＡＱのコーナーを設けました。

【３３％：2000.5.24】

　下の下の論文ですが、正確には国際会議「First Conference of Future Generation Photovoltaic Technologies, NREL, March 24-26, Dennver, Colorado (1997)」で発表された予稿集にあります。１つは、、、（続く）

【ＢＢＳ：2000.5.23】

　作りかけだった掲示板が完成しました。サーバーは自費で購入した中古のワークステーション (Sun OS 4.1.4) なので、レスポンスはかなり遅いです。研究室はその辺、理解がないのでいつも自前です（ぺろ）。

【そろそろ FAQ を作らねば：2000.5.22】

　ときおり質問される事の一つに“光エネルギー変換効率は理論上、どこまで上がるのか？”というのがあります。言い出しっぺの Gratzel さんは 33 % という値を公表されていますが、これが本当に実現したらシリコン電池を抜きますねぇ。で、私、根拠になっている論文（NREL の予稿）を読んだのですが良く分かりませんでした。んー．．．

　また、実用化に向けてもう一つの鍵となる耐久性についてですが、最近の報告では 10,000 h の連続動作を確認しているようです。

【これはすごい：2000.5.19】

　先日記事にあった東芝製 Gratzel 情報が入手できました。タイトルは「High Efficiency Photoelectrochemical Cell with Novel Polymer-gel-electrolytes」、電解質に溶融塩とヨウ素等を混合してゲル化させたものを使用しているようです。光エネルギー変換効率は、、、7.3 %！

【ソーラーキット：2000.5.18】

　ホームページ更新作業を兼ねて Web サイトをあちこち調査していたのですが、湿式太陽電池材料を一式とりまとめた Nanocrystalline Solar Cell Kit というものが市販されていたんですね。値段も $80 と、まあまあ良心的なようです。自分ではここから買ったことがないので、誰か体験談をお持ちでしたらぜひ教えてください。

【リニューアル：2000.5.16】

　わざわざアクセス 4000 人目をゲットしてスクリーンショットまで送りつけて下さったあなた、景品は出ません（きっぱり）。

　これを機会にホームページを大きく改編致しました。目指せ１万人！

【素朴な疑問：2000.5.15】

　下の記事を見ていて気になったのですが、Gratzel セルの大部分は透明であることを一つのウリにしています。英語で言うところの Transparent なわけですが、光の透過度が高いほど有効な光エネルギーをロスしているんですよねぇ？

　話のついでなのでデモセルをお見せ致します。

【透明な太陽電池となっ：2000.4.28】

　今朝の読売新聞を見ていたら「東芝が世界初の透明な太陽電池を開発」だって。“読売 On-Line”にも同じ記事が出ていました。正直言って「まいったなぁ（先を越された？）」です。記事の内容から察して色素増感型太陽電池だと思われます。湿式太陽電池で言うところの電解質溶液を固体に置き換えたものなんでしょう。こちらも昨年から試作品を作って評価していたりしていたのですが、、、うーん、同じことを考える人はいるんですね（← 逆か）。

【注目の（笑）結果報告：2000.4.18】

　前回の更新日から大分時間が経ってしまいました。期待してくださった皆様 ???、ごめんなさい。

　結論から申します、気になるエネルギー変換効率は 0.65% でした。たったの 0.65%！、、、と思っていたのですが、よく調べてみるとこの電池は通常のシリコン電池とは特性が違うんですねぇ。エネルギー変換効率はセル面積の大小に依存し、小さいほど高い値が出ます。12 % を標榜するグレッツェル本家のセルは 5 mm 角（我々の 1/10 の面積！）で評価していることから推測して、まずまず比較できるレベルの結果が得られたのではないかと思っています。少なくとも比較に使用した SA 社のチタニアペーストを使った値は楽に越えたようです。

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本体（300 W）	¥3,150,000
AM 1.5 フィルター	¥109,000
スペーサー	¥107,000

危険性	空気中で高温にさらすことにより燃焼し酸化する。酸素中で強熱すると、酸化ルテニウム (IV) になり一部有毒な四酸化ルテニウム (VIII) になり揮発する。
有害性	知見なし
環境影響	知見なし

仕様	1016 M	003G	006G	012G	単位
定格電圧	U_N	3	6	12	Volt
起動電圧	U_a	130	170	400	mV
無負荷電流	f_o	15	10	4	mA
起動トルク	M_R	0.64	0.87	0.82	mNm

化学式	[Ru(dcbpy)₂(NCS)₂]･2H₂O (dcbpy = 2,2'-bipyridyl-4,4'-dicalboxylic acid)
成分及び含有量	Ru として 11% 以上
CAS No.	64189-97-5

石原産業	ST-01	7 (XRD)	300
	ST-21	20 (XRD)	50
テイカ	AMT-100	6 (SEM)	260
	AMT-600	30 (SEM)	50
シーアイ化成	NanoTek	30 (BET)	50	真球状
チタン工業	PC-101	20 (SEM)	340	高比表面積
	PC-102	50 (SEM)	145	高分散・高活性
	PC-101-A	40 (SEM)	300	単分散
昭和タイタニウム	スーパータイタニア F-6	約15	85‾110	ルチル化率 30% 以下
古河機械金属	DN-22A	6.8 (XRD)	325
	DN-1-0	9.0 (XRD)	290
	DN-S1	14.1	130
	DN-1	22.2	72
Degussa	P-25	30	49	Anatase + Rutile