2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Emergence of highly elaborated pai-space and its function |
|---|
| Project/Area Number |
20108012
|
|---|
| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
村田 英幸 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (10345663)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2008-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | 有機薄膜太陽電池 / 二層積層型太陽電池 / 濃度傾斜構造 / エネルギー分散型X線分析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、当該新学術領域研究の領域内で合成された新規なπ共役系物質や新しい解析手法を有機デバイスへと展開し、高性能な有機デバイスを実現することを目的とする。有機太陽電池の活性層にポリチオフェン誘導体(P3HT)と可溶化フラーレン誘導体(PCBM)の混合層を用いる太陽電池は、バルクヘテロ型太陽電池として知られており、熱処理により活性層中に相互侵入型のネットワーク構造が自己組織的に形成され、高い電荷分離効率が得られる。一方、バルクヘテロ型太陽電池は素子の作製条件に強く依存し、必ずしも報告の通りの高い変換効率が多くの研究機関で得られるわけではない。その理由の一つとして、熱処理によってネットワーク構造が形成される際にP3HTは陰極側へPCBMは陽極側へと遍在することが挙げられる。本研究では、このような問題点を新規な素子構造を開発することによって解決することを検討した。平成24年度は、 P3HTとPCBMを用いて、各種の二層積層型太陽電池を作製し評価した。ここで、表面をラビング処理したP3HT層上にPCBMをスピンコートして作製した二層積層型太陽電池ではバルクヘテロ型太陽電池を上回るエネルギー変換効率が得られることを見出した。二層積層型太陽電池の断面構造を走査型透過型電子顕微鏡(STEM)の測定で得られる透過型電子顕微鏡(TEM)像とエネルギー分散型X線分析(EDS)を用いた元素マッピングを組み合わせて分析した結果、ラビング処理した二層積層型太陽電池では陽極側にP3HTが多く分布し、陰極に近づくに従ってPCBMの濃度が増加する理想的な濃度傾斜構造が形成されていることが分かった。
|
| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
