有機與無機光敏染料ORGANIC AND INORGANIC PHOTOSENSITIZER DYES

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

日本

專利申請案號

特願 2010-251022

專利證號

特許 5498355

專利獲證名稱

有機與無機光敏染料ORGANIC AND INORGANIC PHOTOSENSITIZER DYES

專利所屬機關 (申請機關)

國立中央大學

獲證日期

2014/03/14

技術說明

太陽光能是龐大、免費且無污染的能源，在解決石化能源所面臨的污染與短缺問題時，一直都是受矚目的焦點。在各種運用太陽能的方法中，光伏電池（Photovoltaic Cell）或稱太陽能電池（Solar Cell），因可以直接將太陽能轉換為電能而成為目前相當重要的研究課題。在1991 年由Grätzel與O’Regan提出的所謂的染料敏化太陽能電池（Dye-Sensitized Solar Cell (DSC)被稱為第三代的太陽能電池，引起眾多的注意。DSC以它所使用材料可多樣化及便宜的電能生產價格，給與研發者很大的想像空間。DSC的結構主要分為四部分，包括提共電流流動通路的陰陽兩電極、接受電子的n-型半導體TiO2、主角染料層、及傳輸電洞的液態電解質。每一個別部分及各部分之間的介面結構，皆大大的影響DSC的功能。其中以主角染料是影響DSC效率的最大關鍵，因此尋找高效率之染料分子是過去近二十年來的研究重點之一。本專利申請一系列有機及無機光敏染料，此系列染料的吸收光譜與太陽能譜相符，其分子軌域的能階與DSC的陰極氧化電位及陽極的傳導帶能隙有好的搭配，專利中之一些有機分子能吸最大吸收波長遠紅光並具有文獻報導中最長的最大吸收波長，是搭配現階段高效率染料的最佳光敏分子。 Dye-sensitized solar cell (DSC) using Ru-complexes as a sensitizer was first reported by O’Regan and Grätzel at 1991. The low-cost as well as easy preparation makes DSC one of the most promising photovoltaic cells for conversion of sunlight to electricity. DSC contains four parts: photosenitizer, n-type semiconductor TiO2, redox electrolyte and electrode. The photosenitizer is the major part for determining the conversion efficiency of DSC. In this patent, we claim a series of organic and inorganic photosensitizers, suitable for applying in DCS. These photosensitizers have the frontier orbitals match well with the energy level of TiO2 conduction band and redox potential of the electrolyte. Furthermore, some of the organic photosensitizers can absorb far-red photons and have the longest max known so far. They are the best co–dye for the high performance dyes as well as the high efficiency dye-sensitized solar cells.

備註

本部(收文號1060048584)同意該校106年7月13日中大研字第1061430172號函申請終止維護專利

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智權技轉組

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