色素増感太陽電池
正極の例:白金、導電性ガラス
主に白金電極を用いる正極は光起電力を有さない。正極の役割は、正極表面でレドックス系のI3イオンをIイオンへ還元することである。光変換効率を向上させるために正極を色素増感p型半導体電極にし、光起電力を持たせるというn/pタンデム色素増感太陽電池の研究も行われている。
酸化チタンが主流で、その他にも酸化亜鉛、酸化スズなどn型半導体が用いられている。ここにあげた半導体自体は紫外領域にしか吸収をもたない。化学結合(エステル結合など)によって色素が半導体表面に吸着している。
有機色素は無機色素に比べ、安定性、耐久性では劣るが、種類は豊富で比較的安価である。吸光係数が大きい、色の自由度が大きいなどの特長を持つ。過去の有機色素を用いたTiO2太陽電池では、光電変換効率はいずれも1%以下と低かったが、現在はより高い光電変換効率をもつものも報告される。
(例:マーキュロクロム/ZnO型...2.5%、メロシアニン/TiO2...4.5%、エオシン-Y/ZnO...2%)
<主な有機色素>
クマリン誘導体...IPCE(分光感度特性)がRu色素、N3色素とほぼ同等であり、詳細な条件設定により変換効率はRu色素並みに向上することが期待される。
マーキュロクロム色素...一般的に用いられるTiO2、ZnO、InO、に対し高い光電変換効率を示した。他に、ツアニン色素、メトシアニン色素、キサンテン系色素がある。