2013 Fiscal Year Research-status Report
自己共増感型錯体色素の開発とこれを用いた超高性能光電変換デバイスの作製
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25810043
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
小澤 弘宜 東京理科大学, 工学部, 助教 (30572804)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光エネルギー変換 |
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| Research Abstract |
本研究では、太陽光を極めて高い効率で光電変換可能な超高性能光電変換デバイスの開発を目指している。本年度は、自己共増感機能を示す高性能ルテニウム錯体色素の合成を中心に研究を進めた。系統的な分子設計に基づいた4つの新規ルテニウム錯体色素を合成することに成功した。この内の一つの錯体色素は、類似構造を持つ既存の高性能錯体色素と比べて、可視光領域においてより高い光電変換効率を示すことが明らかとなった。これは、分子内に光電変換機能を示す置換基を導入した効果であることが明らかとなった。一方、同じ置換基を異なる部位に導入した錯体色素では、このような高い光電変換機能が見られなかったことから、自己共増感機能の発現には、置換基の導入位置が非常に重要であることも明らかとなった。
次に、この自己共増感型錯体色素と有機色素を用いた2種混合型デバイスによる光電変換機能の向上に関する検討を行った。作製した2種混合型デバイスでは、特定の波長領域において有機色素による光電変換効率の向上が確認され、2種類の色素を混合した効果が発現することを確認した。しかし、ルテニウム錯体色素自身による光電変換効率が低下してしまうことも併せて明らかとなった。これは、有機色素とルテニウム錯体色素との間に吸着競合が存在し、有機色素の添加によってルテニウム錯体色素の吸着量が減少してしまったことが原因であることが分かった。従って、この吸着競合を緩和する吸着条件の探索、あるいは新規ルテニウム錯体色素と吸着競合を起こさない有機色素を探索することが必要であると考えられる。次年度はこの2点と、さらなる高性能自己共増感型錯体色素の開発に取り組む予定である。
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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
本年度は、既存の高性能ルテニウム錯体色素よりも優れた光電変換機能を示す新規ルテニウム錯体色素の合成に成功し、また、これを用いた2種混合型デバイスにおいても、変換効率を向上させるための重要な知見を得ることに成功したことから、本研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、おおむね申請書の研究計画通りに研究を進展させることができた。また、研究計画よりも発展した成果を得るために重要となる知見を得ることに成功したことから、これを基に来年度もさらに研究を進展させていきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
直接経費の残額が非常に少なくなったため、その使用を次年度に繰り越した。
繰越金額は非常に小さいため、当初の使用計画と変更はない。
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