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2016 Fiscal Year Annual Research Report

有機薄膜太陽電池におけるキャリア輸送過程の解明

Research Project

Project/Area Number 15H03883
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

小林 隆史  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342784)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内藤 裕義  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90172254)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords有機薄膜太陽電池
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、各種変調分光を駆使し、有機薄膜太陽電池の動作機構、特にマイクロ秒からミリ秒の範囲におけるキャリア輸送過程を明らかにすることである。二年目は、一年目で構築および改良した実験手法を駆使し、半導体層の膜厚を変えることでキャリアの輸送過程にどのような変化が生まれるか、さらにそれが順構造と逆構造の太陽電池でどのような差があるかを調べた。さらに経時変化についても調査した。興味深い点としては、半導体層の膜厚が厚くなると取り出し効率が低下することが一般に予想されるが、ある特定の条件で作製したデバイスでは、極端に膜厚が高いにも関わらず非常に良好な特性を示し、かつ通常の有機薄膜太陽電池では見られないような高いホール移動度が実現しているという点である。三年目はこの現象の理解を深めるとともに、この現象を利用した高性能デバイスの実現についても検討したい。二年目はこういった評価に加え、強度変調光電流測定と強度変調光電圧測定のための実験系を構築した。この目的は、本研究で中心的な役割を果たす光誘導吸収測定やインピーダンス測定よりも、もっと標準的な評価手法を手に入れることと、それらを改良してアドバンスドな評価手法を新規開発するためである。標準的な評価手法としては実験手法に加え、解析方法についてもほぼ構築することができたので、三年目は多くのデバイスに適用して経験を積むとともに、アドバンスドな評価手法の開発に務める。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

一年目に測定系の改良やデバイスの高性能化が順調に進んだため、二年目は最終年の内容を先取りして取り組むことができている。したがって、「おおむね順調に進展している」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

研究計画を変更しなければならないような事案は特段発生しておらず、当初計画通りに進める予定である。ただし、研究成果が思ったようにパブリケーションできていないため、最終年度は特にその点に力を入れる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Contributions of a higher triplet excited state to the emission properties of a thermally activated delayed-fluorescence emitter2017

    • Author(s)
      T. Kobayashi, A. Niwa, K. Takaki, S. Haseyama, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • Journal Title

      Physical Review Applied

      Volume: 7 Pages: 034002

    • DOI

      10.1103/PhysRevApplied.7.034002

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Control of the Singlet and Triplet Energy Gap in a Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter by Using a Polar Host Matrix2017

    • Author(s)
      Shota Haseyama, Akitsugu Niwa, Takashi Kobayashi, Takashi Nagase, Kenichi Goushi, Chihaya Adachi, Hiroyoshi Naito
    • Journal Title

      Nanoscale Research Letters

      Volume: 12 Pages: 268

    • DOI

      10.1186/s11671-017-2012-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Relation between active-layer thickness and power conversion efficiency in P3HT:PCBM inverted organic photovoltaics2017

    • Author(s)
      S. Nakami, T. Narioka, T. Kobayashi, T. Nagase, H. Naito
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photoluminescence in a thermally activated delayed fluorescence emitter for organic light-emitting diodes2016

    • Author(s)
      A. Niwa, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
    • Journal Title

      Journal of the Imaging Society of Japan

      Volume: 55 Pages: 143

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 強度変調光電流分光法及び光誘導吸収法による有機薄膜太陽電池の解析2017

    • Author(s)
      野島大希, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • Organizer
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] A relationship between active layer thickness and carrier lifetime in P3HT:PCBM inverted organic photovoltaics2016

    • Author(s)
      S. Nakami, T. Kobayashi, T. Nagase, and H. Naito
    • Organizer
      12th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      2016-12-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photoluminescence Properties of Polymorphic Modifications of Low-Molecular-Weight Poly(3-hexylthiophene)2016

    • Author(s)
      T. Kobayashi, K. Kinoshita, A. Niwa, T. Nagase, H. Naito
    • Organizer
      12th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      2016-12-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 逆構造有機薄膜太陽電池の最適膜厚と寿命の関係2016

    • Author(s)
      中美総司, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2016-09-13

URL: 

Published: 2018-01-16  

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