2013 Fiscal Year Research-status Report
広い吸収領域を持つ高分子の開発と超分子手法を用いたバンド及ひバルク構造制御
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25810080
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
中西 達昭 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, 研究員 (70631737)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 電子ドナー / 電子アクセプター / 縮合へテロ環 / ドナー・アクセプターコポリマー / CT吸収帯 / ビチオフェン / ジケトピロロピロール |
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| Research Abstract |
本研究課題は電子不足骨格を有する新規ポリマーの開発と超分子手法を用いた低分子ゲストによる物性・構造制御を目指す。本年度は電子ドナーと電子アクセプターが縮環したジチエノナフトチアジアゾールを新規に開発し、これを基にポリマーを合成した。相手に電子ドナーであるビチオフェンユニットを用いた場合、長波長側に新たな吸収帯が観測された。TD-DFT計算の結果、HOMOはポリマー主鎖に非局在化、LUMOはジチエノナフトチアジアゾール部位に局在化しており、CT吸収によって吸収帯の数が増えたことが分かった。これを用いた有機薄膜太陽電池は2.76%の変換効率を示した。相手に電子アクセプターであるジケトピロロピロールを用いた場合、吸収末端は915nm(=1.36 eV)まで伸び、HOMOのエネルギーも5.43eVとなり、狭バンドギャップかつ低HOMOのポリマーの設計指針が得られたと考えている。
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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
当初の目的通り、アクセプター部位をポリマー主鎖から遠ざけることでCT吸収帯を新たに増やすことができた。また、高効率化に必要不可欠な狭バンドギャップかつ低HOMOのポリマーの設計指針が得られたことで、合成すべきポリマーが明確になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
狭バンドギャップかつ低HOMOのポリマーの設計指針が得られたので、それを基にさらに高い変換効率を示すポリマーの開発を行う。また、それらについてゲスト分子導入による物性・構造制御を試みる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
前倒し請求により、次年度の予算が大きく削られる結果になった。研究に不自由が生じないように残った金額は次年度に使いたいと考えた。
成果発表のための旅費及び消耗品の購入に充てる。
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