Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
有機薄膜太陽電池において優れた電荷生成効率を実現するためには、材料の励起状態と電荷移動状態(CT状態)のエネルギーに十分なエネルギー差(オフセット)が必要であると考えられてきた。 一方、我々はLE-CT状態間にオフセットが無くても高速で電荷生成可能な系を見出しているが、このようなオフセットの無いドナー/アクセプタ ー(D/A)界面における高速電荷移動は従来理論の枠組みでは説明が難しい。 そこで本研究では過渡吸収分光法を中心とした種々の分光学的手法によりD/A界面における電荷ダイナミクスを評価し、オフセットが無いD/A界面における「動的エキシトン」の電荷分離・再結合メカニズムを明らかにする。
有機薄膜太陽電池において優れた電荷生成効率を実現するためには、材料の励起状態（LE状態）と電荷移動状態(CT状態)のエネルギーに十分なエネルギー 差(オフセット)が必要であると考えられてきた。 一方、我々はLE-CT状態間にオフセットが無くても高速で電荷生成可能な系を見出しているが 、このようなオフセットの無いドナー/アクセプタ ー(D/A)界面における高速電荷移動は従来理論の枠組みでは説明が難しい。 そこで本研究では過渡吸収分光法を中心とした種々の分光学的手法によりD/A界面における電荷ダイナミクスを評価し、オフセットが無いD/A界面における「動的エキシトン」の電荷分離・再結合メカニズムを明らかにする。
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
PBDB-T/Y系有機薄膜太陽電池について計画通り過渡吸収測定を行い、順調に進捗している
本年度も前年度に引き続き、種々の組み合わせでPMn/Ynブレンド膜を作製し、D/A界面で生成する動的エキシトンの物性を系統的に変化させた薄膜について過渡吸収測定を行う。前年度、Yb系レーザーによる過渡分光システムを導入したことにより、PMnの過渡EA信号、Ynの基底状態褪色および電荷の吸収をシームレスに観測することが可能となった。そのため、本年度はこれまで詳細な検討ができていなかった波長800 nm付近の励起状態ダイナミクスを中心に検討する予定である。また、振動エネルギーが電荷移動に及ぼす影響を明らかにすることで、動的エキシトン描像の学理構築を目指す。 一方、電荷再結合に関してはサブピコ秒からナノ秒の時間域での過渡吸収装置を立ち上げ中である。本セットアップの完成を急ぐとともに、本システムを用いて従来測定困難であった上記時間帯の再結合ダイナミクスを詳細に検討する。
All 2023
All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results, Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 2 results)
Journal of Materials Chemistry A
Volume: 11 Issue: 33 Pages: 17581-17593
10.1039/d3ta01928d
Solar RRL
Volume: 7 Issue: 17 Pages: 2300359-2300359
10.1002/solr.202300359
Advanced Energy Materials
Volume: 14 Issue: 7 Pages: 2301890-2301890
10.1002/aenm.202301890
