2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of photovoltaic devices inspired by basic mechanism in photosynthesis
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15H03527
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
浅岡 定幸 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (50336525)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ機能材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
① アンテナ薄膜におけるポルフィリン配列の解明：GI-SAXSのプロファイルにおいて、スメクチックレイヤー構造の形成を示す面外ピークの両側に観測された特徴的なピークから、薄膜中で亜鉛ポルフィリンが環状に配列した構造体が、疎水性マトリクス部の液晶のスメクチックレイヤー間隔に一致した一定の間隔を保って多層集積化された構造体を形成していることが明らかとなった。疎水性液晶鎖の側鎖リンカー長を短縮したブロック共重合体においても、この特徴的なピークがスメクチックレイヤー構造のピークの一致した位置に観測されたことから、環状構造体間の距離は液晶のレイヤー間隔によって自由に制御できることが明らかとなった。
② 光電変換効率の向上を目指した薄膜設計：ポルフィリン環状構造体間の間隔を短縮すれば膜厚方向の励起エネルギー移動効率が高まり、光電変換効率が向上するものと期待される。液晶のレイヤー間隔が長い従来の薄膜に比べ、レイヤー間隔を短縮した薄膜では蛍光の短寿命化が観測されたことから、エネルギー移動が促進されていることが確認されたが、光電流値は寧ろ減少し、光のON-OFFに対してやや緩慢な応答を示すことが判った。電解液の通り道であるシリンダー部を構成するポリエチレンオキシド（PEO）の重合度は両共重合体で同じであるため、レイヤー間隔を短縮したものではシリンダー部のPEOの密度が増大し、電解液の拡散を阻害していることが明らかとなった。
③ 多層集積化のための新規液晶部位を有する共重合体の設計：ベースプレートとして機能するFbP層を導入するため、新たにビフェニルをメソゲンとする共重合体を合成した。このポリマーは無色でありながらアゾベンゼンと同等の相転移温度を有しており、薄膜はスチルベンと同等以上の構造規則性を有することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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