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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ナノインプリント技術を用いた有機薄膜太陽電池のデバイス化と高効率化

Research Project

Project/Area Number 21550170
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

迫村 勝  横浜国立大学, 工学研究院, 講師 (20235237)

Keywords有機薄膜太陽電池 / ナノインプリント / 光エネルギー変換 / 有機半導体 / 導電性ポリマー / 走査プローブ法
Research Abstract

バルクヘテロ接合型と呼ばれる有機薄膜太陽電池素子では、p-n界面が立体的に入り組んだ構造を持つため、より多くの電荷の発生が可能となると考えられている。本研究課題では、バルクヘテロ接合型太陽電池の更なる高効率化を目的として、金属と有機層界面のナノ構造化の検討を行っている。本年度の研究では、昨年度のナノピラー型のモールドによるナノ構造化に続いて、ラインスペース型のモールドを使ったナノ構造化を行い、デバイス化後の機能についても詳しくしらべた。まず、アノード電極表面をナノ構造化したデバイスで実験を行ったところ、開放電圧はフラット型のデバイスとほぼ同等であったが、短絡電流が約2/3ほどに減少してしまい、ナノ構造化の効果には結びつかなかった。PEDOT:PSSは抵抗が高い反面、金属表面のような励起子の消光は起こりにくいために、そナノ構造化のメリットも大きいと考えられたが、我々の系では、ナノ構造化による効果を得ることは出来なかった。
続いて、カソード側のナノ構造化を行ったところ、こちらは開放電圧、短絡電流ともに、フラット型デバイスとほぼ同等の値を示したが、フィルファクターが低下したため、やはりナノ構造化による機能向上にはつながらなかった。しかし、スピンコートやアニールなどの条件をすべてフラット型デバイスに最適化した上での比較だったために、ナノ構造デバイスに向けた最適化を検討することで、今後、効率が向上することは十分考えられる。特にアニールは膜中での高分子鎖の結晶状態に大きく影響を与え、高分子鎖の結晶状態はフィルファクターに大いに影響することが考えられる。デバイスのナノ構造化について、今後の研究指針に大いなる知見が得られた今年度の研究の意義は大きい。

  • Research Products

    (4 results)

All 2010

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] Nanostructured electrode/organic active layer interfaces in bulk hetero-junction solar cells2010

    • Author(s)
      K.Kunura, Y.Yokokura, K.Nam, M.Sakomura
    • Organizer
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • Place of Presentation
      日石横浜ホール
    • Year and Date
      2010-10-21
  • [Presentation] p-n接合界面へ電荷移動中間層を導入した有機薄膜太陽電池の光起電特性2010

    • Author(s)
      吉田有希, 濱口峻, 南官祐, 迫村勝
    • Organizer
      日本化学会 第4回関東支部大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2010-08-30
  • [Presentation] 有機薄膜太陽電池の有機層/電極界面のナノ構造化2010

    • Author(s)
      木村佳, 迫村勝, 横倉優矢
    • Organizer
      日本化学会 第4回関東支部大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2010-08-30
  • [Presentation] 1, 6-二置換ピレン活性剤のポリイオンコンプレックス型LB膜内での蛍光消光2010

    • Author(s)
      酒井麻里子, 鶴見和磨, 迫村勝
    • Organizer
      日本化学会 第4回関東支部大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2010-08-30

URL: 

Published: 2012-07-19  

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