2005 Fiscal Year Annual Research Report
金属微粒子に分散した超分子機能体を用いた次世代太陽電池材料の創製
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17655082
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
西川 浩之 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助教授 (40264585)
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| Keywords | 太陽電池 / 超分子化学 / フラーレン / 有機薄膜デバイス / 光電変換素子 / ルテニウム錯体 / テトラチアフルバレン / 金属微粒子 |
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| Research Abstract |
C_<60>-TTFダイアッドに関するこれまでの研究から,基底状態でも分子内電荷移動を示す物質の開発およびその光物理的性質を明らかにしてきた。しかし,この系はデバイス化にとって重要な要因である成膜性が乏しく,また有機太陽電池など光電変換材料への応用に必要な電荷分離状態の寿命が極端に短いという欠点があった。これら欠点を克服し,デバイスへの応用を可能にするためC_<60>とTTF誘導体をデンドリマー構造によって連結した超分子機能体を合成し,変換効率も低いながら太陽電池特性を示すデバイスの作成に成功している。変換効率が低い原因としてC_<60>,TTFともに可視光領域の光に対する吸収が弱い点が考えられる。そこで本年度は,この超分子機能体の光電変換効率をさらに向上させるための分子系の設計ならびに合成を行った。C_<60>-TTFデンドリマーでは,C_<60>とTTFとの間を,ベンジルエーテルで連結しているが,この部分に対して光特性を有する金属錯体の導入を試みる。金属錯体部位として,可視光領域に比較的強い光吸収帯を持ち,色素増感型有機太陽電池において色素増感剤としても用いられているビスターピリジンRu(II)錯体を用いた。また,このRu錯体はそれ自身ドナー性も有していることから,C_<60>とRu錯体のみを連結したダイアッドについても検討した。合成は,4-クロロターピリジンから3段階でC_<60>が連結した配位子,C_<60>-tpyを誘導し,これをトリクロロターピリジンRu(III)と反応させることにより,C_<60>-Ruダイアッド分子の合成に成功した。目的物の確認はESIマススペクトルにより行い,電気化学的性質をCVで光特性をUV-vis測定により行った。酸化還元電位,吸収スペクトルからC_<60>とRu錯体部位との基底状態における相互作用は非常に小さいことが明らかとなった。この分子の有機薄膜デバイスの作製を試みたが現在のところ良質な薄膜デバイスは得られていない。次にC_<60>-Ru-TTF三元系の合成を行った。C_<60>とRu錯体からなる前駆体をビスピリジル-4-ピリドンから3段階で合成した後TTF誘導体と反応させることにより合成した。合成したC_<60>-Ru-TTFは有機溶媒に対する溶解度が著しく低く精製が不十分であった。今後十分な精製を行いデバイス化を行う。
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Research Products
(12 results)
