色素増感型太陽電池における電子移動反応　第２報　　ＱＥｑ－ＣＳ理論によるＩＰＣＥ傾向の推算:QEq-CS理論によるIPCE傾向の推算

概要

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色素増感型太陽電池のIPCE(Incident Photon-to-Current Conversion Efficiency)傾向を推算する理論を構築し、計算手法を確立した。電子移動速度は電子移動前後の活性化因子と移動積分から構成され、これらをQEq-CS (Charge Equilibration for Charge Separation)法に基づいて推算し、その結果からIPCE傾向を整理する。9-phenyl xanthene系色素増感型太陽電池の実験 (Sayama et al. Chem.Lett., 753 (1998))を対象とし、色素から半導体への電子移動 (Step 1)、溶液中のヨウ素酸化還元対から酸化された色素への電子移動 (Step 2)、励起された色素から半導体への電子移動 (Step 1')に関し静電エネルギー変化を計算、自由エネルギー変化を推定し、各Stepに関する再配向エネルギーの推定値と併せて、Step 1'とStep 2の活性化因子を計算した。その結果、色素増感型太陽電池のIPCE傾向はStep 1'の活性化因子の比較から大よその整理がつくことを明らかにした。
公益社団法人日本化学会・情報化学部会の論文