2015 Fiscal Year Annual Research Report
高移動度液晶性半導体を用いた塗布型低分子バルクヘテロ接合有機太陽電池の開発
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24246009
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
尾崎 雅則 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50204186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 彰彦 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80304020)
吉田 浩之 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80550045)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 有機薄膜太陽電池 / 有機半導体 / 液晶 / フタロシアニン / 単結晶構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
液晶性半導体材料C6TBTAPH2の同族列体及び金属錯体、サブフタロシアニン誘導体、新規アクセプタ性材料の合成手法を確立した。本研究で用いている種々の液晶性半導体材料の単結晶成長条件を見出し、単結晶構造解析を行うことで、構造多形の存在と選択的な結晶成長条件を明らかにした。単結晶構造解析の結果より、薄膜中における結晶構造の同定に成功した。また、薄膜への溶媒蒸気処理や過冷却液晶状態からの急冷処理を施すことにより、単結晶薄膜の作製に成功した。液晶性半導体材料の高速ホール移動度について、ホッピング伝導を仮定した密度汎関数計算を行い、カラム内隣接ダイマー間の相対配置と再配向エネルギーとの相関性を明らかにした。
液晶性半導体C6PcH2とその類縁体との混合ドナー材料を用いたバルクへテロ接合を検討した。混合ドナー材料は、その混合状態において混和性を示し、励起子拡散長に相当するサイズの結晶子を形成し、混合条件により光電変換効率が改善されることが明らかになった。また、タンデム構造の導入による効率改善、活性層作製におけるバーコート法導入による素子大面積化、液晶の特性を生かしたガラスサンドイッチセル型素子の提案と試作を行うと共に、ペロブスカイト太陽電池の正孔輸送層としてC5PcH2を導入し、11.5％の変換効率を達成した。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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