| Project/Area Number |
19K05420
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
ONO Katsuhiko 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20335079)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 有機ホウ素錯体化合物 / 有機薄膜太陽電池 / ｎ型半導体 / 電荷分離 / 電荷再結合 / ホウ素錯体化合物 / n型半導体 / 有機ホウ素錯体 / 分子集合体 / 光吸収特性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、クリーンエネルギー生産技術の一つである有機薄膜太陽電池において、ｎ型半導体の高性能化を実現するものである。これまでフラーレン誘導体がよく使用されてきたが、性能や材料コストの面でそれに替わる新たな分子モチーフが求められている。本研究ではテトラポッド様ｎ型半導体を考案し、それをホウ素錯体化合物によって実現する。数種類に及ぶ新規材料の開発とデバイス評価から、この分子モチーフの有効性を実証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study was conducted to develop a new n-type semiconductor to replace fullerene compounds in organic photovoltaics (OPVs), one of the clean energy production technologies. Organoboron compounds with a three-dimensional structure have been synthesized as a new n-type semiconductor motif and their spectral and electrochemical properties have been studied. These new compounds exhibited long wavelength absorptions and high electron affinity comparable to those of fullerene compounds. However, when the active layers of OPVs were prepared using the new compounds, sufficient photocurrent was not observed in the OPVs. The reason for this may be that charge separation did not occur in the active layers. Future studies will reveal improvements to this problem.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
有機薄膜太陽電池のｎ型半導体としてフラーレン化合物が使用されているが、これらは炭素ケージ化合物であるため構造修飾には限りがある。本研究では、ｎ型半導体モチーフの構成ユニットとして有機ホウ素錯体化合物に着目した。これらは、３次元構造を容易に形成する手段として有力であり、ｎ型半導体として求められる電子親和性や光吸収特性を兼ね備えている。現時点でｎ型半導体のモチーフを確立できていないが、学術的課題を確認することができた。今後は、課題の解決により有機薄膜太陽電池の発展に貢献することを目指す。
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