2004 Fiscal Year Annual Research Report
導電性高分子-フラーレン-ナノチューブ複合体の電子・光機能性と光電デバイス応用
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14205046
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉野 勝美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70029205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 雅則 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50204186)
藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80304020)
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| Keywords | 導電性高分子 / フラーレン / 光誘起電荷移動 / カーボンナノチューブ / 太陽電池 / 光電変換 / 非線形光電導 / C_<60> |
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| Research Abstract |
本研究では、導電性高分子の光励起状態におけるダイナミックスやポーラロン-ポーラロン相互作用などの特異的相互作用、フラーレン及びカーボンナノチューブとの相互作用について高効率光電変換や新規機能応用の原理の提案を目的とした。
(1)導電性高分子-フラーレン超薄膜多層積層構造システムについてピコ秒時間分解変調分光システムにより時間分解光誘起吸収、時間分解蛍光分光および時間分解電界誘起吸収を測定し、導電性高分子とフラーレンの界面状態と界面準粒子における超薄膜効果を明らかにした。
(2)導電性高分子-フラーレン積層構造システムおよび導電性高分子-フラーレン超薄膜多層積層構造システムにアルカリ金属をドーピングする事により、超伝導体-金属あるいは超伝導体半導体接合およびその超薄膜積層構造を形成し電気的、光学的性質と磁場及び温度の影響を明らかにした。
(3)導電性高分子-フラーレン積層構造システム及び導電性高分子-フラーレン超薄膜多層積層構造システムの光起電力効果を調べ、その知見を得た。
(4)導電性高分子-カーボンナノチューブ複合体の光電変換特性における高速光誘起電荷移動および高速電荷輸送について明らかにした。
(5)フラーレン蒸着膜上に導電性高分子をスピンコートすることにより、100nm以下の凹凸形状をもったヘテロ接合が形成されることを見出し、導電性高分子フラーレン相互浸透界面の形成における溶媒依存性、温度依存性、スピンコート条件依存性、膜厚依存性などを明らかにした。
(6)上記で得られた知見を基に光電デバイスの作製を行ない、光学的性質、電気的性質、光電変換特性等の特性評価を行い、光電変換効率について大幅に改善された。
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