2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Grid-like Extended pi-Electron Systems Based on 5-6-5 Fused Aromatic Rings.
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20K15352
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
陣内 青萌 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (40861042)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機半導体 / 有機太陽電池 / 有機光触媒 / π電子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題ではπ共役系を縦横に拡張することが可能な縮環型π共役ユニットを基盤とし、二次元または三次元状に共役系が広がったπ電子ネットワークを有する高機能有機半導体の創製を試みた。前年度までに、ベンゾジチオフェン(ドナー)とベンゾチアジアゾール誘導体(アクセプター)を連結したドナー・アクセプター連結分子が優れた光触媒活性を示すことを見出した。本年度はドナーユニットとアクセプターユニットの連結が電荷分離過程や光触媒活性に及ぼす影響を調査した。その結果、ドナーユニットとアクセプターユニットの連結方法を適切に選択することで、電荷再結合過程を抑制可能となり、高活性な有機光触媒が実現できることが示唆された。さらに、本年度は三次元構造を特徴とする新規なスピロ型π共役ユニットを開発した。本π共役ユニットを主鎖骨格とするアクセプター材料は電荷が空間的に分離した電子励起状態を有することが見いだされ、有機太陽電池アクセプター材料として高い特性を示した。また、ジベンゾクリセン骨格に着目し、分子全体に拡がったフロンティア軌道をもつアクセプター材料を開発した。本化合物は参照化合物（テトラフェニルエチレン誘導体）と比較して高い誘電率を有する事が明らかとなり、励起子束縛エネルギーの低減に有効であることが示唆された。本化合物は単一成分型有機太陽電池材料として機能し、比較的高い外部量子効率を示した。以上、本年度は二次元または三次元状にπ共役系が拡張した新規化合物の開発を推進し、その電子的性質と半導体機能について明らかとした。
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Research Products
(13 results)
