2012 Fiscal Year Research-status Report
シロールを基盤とした新規アクセプターの創成と有機薄膜太陽電池への応用
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24750044
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
太田 英輔 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20550320)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | シロール / pi共役系 / 有機アクセプター / 低HOMO-LUMOギャップ分子 / 有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 |
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| Research Abstract |
研究代表者は本年度、シロールを組み込んださまざまなpi共役系分子について理論計算を行い、それらが研究計画書に記した通りに低いエネルギー準位のLUMOを有することを明らかにした。また、それらの分子を一電子還元して発生するラジカルアニオンの負電荷が、pi共役系に広く分布し、電荷移動に適した電子構造をもつことも確認した。さらに、電子供与能の高いチオフェンを縮環させた骨格にシロールを組み込んだ場合、チオフェンに由来する高いHOMO準位はそのままにLUMOの準位が低くなり、両性有機半導体材料に適した低HOMO-LUMOギャップ分子として期待できることが示唆された。そこで研究代表者は、シロール部位をもつチオフェン縮環化合物を目標化合物として選択し、その合成に着手した。
合成については、まず目標化合物の前駆体であるチオフェン縮環化合物の合成に成功した。続いて、それらのベイ領域をケイ素架橋し、シロール部位を構築する反応について検討を行ったところ、骨格の一部にシロールが組み込まれた化合物が得られた。今後は、これらをさらにケイ素架橋する反応を行い、逐次的に目標化合物に誘導するか、前駆体からのケイ素架橋反応の効率を向上させ、目標化合物が得られる条件を模索することにより、シロールを基盤とする新規有機アクセプターや低HOMO-LUMOギャップ分子の創成が達成できるものと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究計画は、1) 新規アクセプター分子の設計と理論計算、2) 合成、3) 有機半導体・有機薄膜太陽電池材料としての特性評価、を目的としている。まず、1) の分子設計と理論計算については、すでに本研究の目的に合致した結果を得ている。また、2) の合成については、前駆体の合成に成功し、そのケイ素架橋によるシロール部位の構築にも、骨格の一部分ではあるが進行することを確かめている。したがって、今後のさらなる検討により、目的化合物の合成が達成できる可能性は非常に高い。以上の観点から、本研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策は研究計画書に記した通りであり、大きな変更はない。まず、目的とする新規アクセプター分子の合成について、さらなる検討を行う。合成を達成した後、それらの物性評価に着手し、新規有機アクセプターとしての特性と、有機薄膜太陽電池への応用の可能性について検討を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
新規アクセプター分子の合成についてさらなる検討を行うため、試薬・溶媒費用として研究費を使用する。また、合成した新規化合物の物性調査については、研究代表者が所属する研究室だけでは行えないものもあるため、研究計画書に記載した通り、大阪大学との共同研究にて実施する。そのため、打ち合わせおよび実験のための旅費として研究費を使用する。さらに、国内および国際学会にて発表するための旅費として使用する他、得られた成果を国際的な学会誌に投稿するため、英語論文校閲費ならびに学会誌投稿料として使用する。
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