色素増感型太陽電池の仕組を教えるための授業実践

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  • Teaching materials for the mechanism of dye-sensitized solar cell
  • シキソ ゾウカンガタ タイヨウ デンチ ノ シクミ オ オシエル タメ ノ ジュギョウ ジッセン

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抄録

太陽電池の種類は，シリコン系，化合物系，有機系がある。有機系太陽電池のひとつとして色素増感型太陽電池がある。色素増感型太陽電池は，二酸化チタン微粒子の表面に色素を吸着することで，これまでより起電力が増加し，低コストな太陽電池として注目を集めるようになった。本研究では，色素増感型太陽電池において，太陽からの光を色素が吸収すると電子を放出し，その電子を酸化チタンが受け取って電気を作ることを理解させる授業実践を行なった。その結果，生徒が，(1) 色素に光があたると＋（正孔）を－（電子）に分かれる。(2) －（電子）が酸化チタンの中を移動する。(3) ガラス，導線を伝わって－（電子）が対極まで移動する。(4) ヨウ素を伝わって－ ( 電子) が元の位置にもどる。(1) → (2) → (3) → (4) の繰り返しになることを，授業を通して理解できたことがわかった。

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