2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of solution-processed organic thin-film solar cells using unmodified fullerenes
| Project/Area Number |
26289094
|
|---|
| Research Institution | University of Hyogo |
|---|
Principal Investigator |
多田 和也 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90305681)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 有機薄膜太陽電池 / 導電性高分子 / 無修飾フラーレン / 非ハロゲン系溶媒 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
低コストで環境にやさしい新型太陽電池の一種として，導電性高分子とフラーレンの複合体を用いた塗布型有機薄膜太陽電池が注目を集めている。本研究分野では「フラーレンに可溶性を付与する化学修飾を施さないと太陽電池には使用できない」，「高効率を得るためにはハロゲン系溶媒を用いる必要がある」という二大「常識」が存在する。これに対し，筆者は近年，ある市の非ハロゲン系溶媒を用いることで，無修飾のフラーレンを導電性高分子に高濃度に分散させることができることを見出した。本研究では研究期間内に10%程度のパワー変換効率を達成することで，従来の常識を覆し，「無修飾フラーレンを用いた塗布型有機薄膜太陽電池」が画期的な低環境負荷・低コスト型太陽電池となりうることを示すとともに，有機薄膜太陽電池におけるフラーレン類の「真の原点」の樹立に資することを目指して研究を進めてきた。
本年度は，以下のような研究成果が得られ，論文発表に至った。
①疑似太陽光(AM1.5G 1 sun)照射下でS字型の電流―電圧特性を示す有機薄膜太陽電池について，低照射光における素子評価を行ったところ，室内光レベル(0.001 sun以下)ではS字型ではなく，パワー変換効率も比較的高いことが分かった。
②上記の結果に対して対向２ダイオードモデルによるフィッティングを行い，当該モデルの妥当性を検証した。
③PTB7-Th:C70複合体を用いた有機薄膜太陽電池の低照射光特性を調べ，室内光レベルで約9%のパワー変換効率を示すことを見出した。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
