注意（安全）
ここでは教育・研究の入門として「流れ」と「注意点」をまとめます。使用する化学薬品・溶媒・加熱工程は、所属機関の安全ルールに従い、適切な保護具（手袋・保護眼鏡等）と換気の下で実施してください。関連：DSSC超入門まとめ（全体像）
https://haralab.com/dssc-hub/
関連：TiO₂膜（厚み・焼成）
https://haralab.com/dssc-tio2/
関連：測定（IV・IPCE・EIS）
https://haralab.com/dssc-measurement/
関連：封止（シール）
https://haralab.com/dssc-sealing/
この記事で分かること
- DSSCを作る全体の流れ（10ステップ）
- 失敗しやすいポイントと、最短での切り分け
- 初心者がまず揃えるべき“最低限の材料”の考え方
全体の流れ（10ステップ）
DSSC（簡易セル）は、以下の流れで作ります。
1) FTOガラスの洗浄
2) TiO₂ペースト塗布（作用極）
3) 乾燥・焼成（シンタリング）
4) （任意）TiCl₄処理など表面処理
5) 色素溶液に浸漬（色素吸着）
6) 対極（Pt/カーボン）作製
7) セルの貼り合わせ（スペーサー/封止）
8) 電解液注入
9) 注入口の封止
10) IV測定（必要に応じてIPCE/EIS）
1) FTOガラスの洗浄（最重要：ここで差が出る）
目的
- 油分・汚れを落とし、導電膜表面を再現よくする
失敗例
- 指紋・油分が残り、TiO₂膜の密着や電極接触が不安定になる
コツ
- 洗浄後はなるべく触らない（端を持つ）
- 乾燥・保管も清浄に
2) TiO₂ペースト塗布（作用極）
目的
- 色素を大量に載せる“多孔質膜”を作る
失敗例
- 塗布ムラ、クラック、厚すぎ/薄すぎ
コツ
- まずは一定条件で「基準膜」を作る
- 厚みは“光捕集”と“損失”のバランス
👉 膜厚・焼成の考え方：
https://haralab.com/dssc-tio2/
3) 乾燥・焼成（シンタリング）
目的
- 粒子同士の接続（電子の道）を作り、有機成分を除去する
失敗例
- 焼成不足 → FF低下、抵抗増、再現性低下
- 焼成過多 → クラック、基板ダメージ等（条件依存）
4) （任意）表面処理（例：TiCl₄処理）
目的
- 表面状態を整え、電子輸送や再結合抑制に寄与する場合がある
※処理条件は研究室・目的で大きく変わるので、まずは「無し」で基準を作るのがおすすめです。
5) 色素吸着（浸漬）
目的
- TiO₂表面に色素を吸着させ、光吸収と電子注入の“起点”を作る
失敗例
- 吸着量不足 → Jsc低下
- 色素凝集 → 注入低下/再結合増加 → Jsc/Voc悪化
👉 凝集の考え方：
https://haralab.com/dssc-dye-aggregation/
6) 対極（Pt/カーボン）作製
目的
- 電解液側の反応（レドックス再生）を進める触媒電極
👉 対極の基本：
https://haralab.com/dssc-counter-electrode/
7) セルの貼り合わせ（スペーサー/封止）
目的
- セルギャップ（電解液層）を確保し、漏れ・吸湿を防ぐ
失敗例
- 気泡、端部の隙間 → 漏れ・劣化・再現性低下
👉 封止の基本：
https://haralab.com/dssc-sealing/
8) 電解液注入
目的
- 色素再生を回す（DSSCの循環を成立させる）
👉 電解液の基本：
https://haralab.com/dssc-electrolyte/
9) 注入口の封止（最後の落とし穴）
- 注入口の封止が甘いと、時間とともに性能が落ちやすい
- “作ってすぐ良い”のに“翌日落ちる”タイプはここが原因のことがあります
10) 測定（IV → IPCE/EIS）
まずはIVでJsc/Voc/FF/ηを確認し、必要に応じてIPCEやEISで原因を絞ります。
👉 測定の読み方：
https://haralab.com/dssc-measurement/
失敗しないための最短チェック（症状→原因）
- Jscが低い：色素吸着不足、膜が薄い、凝集、光捕集
- Vocが低い：再結合増（界面・水分侵入）
- FFが低い：焼成不足、接触抵抗、対極反応、封止不良
- 翌日落ちる：封止・漏れ・吸湿を疑う
FAQ
Q. 初心者がまず揃えるべき材料は？
A. まずは「基準セル」を作れる最小セット（FTO、TiO₂ペースト、基準色素、基準電解液、対極材料、封止材料）を揃え、条件を固定して再現性を作るのがおすすめです。
Q. どこから改善すれば良い？
A. まず“基準セル”の再現性を作り、IVで弱点（Jsc/Voc/FF）を見て、1要因ずつ潰していくのが最短です。
次に読む（DSSCまとめ）
- DSSC超入門まとめ（全体像）
https://haralab.com/dssc-hub/
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