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2015 Fiscal Year Research-status Report

含ケイ素ナノサイズ分子の合成と機能材料への応用

Research Project

Project/Area Number 26410061
Research InstitutionKurashiki University of Science and the Arts

Principal Investigator

仲 章伸  倉敷芸術科学大学, 生命科学部, 教授 (00289232)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsケイ素 / ナノサイズ分子 / 色素増感太陽電池 / 機能材料
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、高効率で耐久性の高い色素増感太陽電池の作成を目指し、これまで合成してきた化合物よりも、長波長側に吸収極大を持つ化合物の合成法の確立を行った。具体的には、ベンゾチアジアゾール骨格を有するユニットを組み込み、ジシラニル置換されたドナー-アクセプター型化合物を合成した。チエニル基上のヘキシル基の位置が違う2種類の化合物の合成を行い、紫外可視吸収スペクトルおよび蛍光発光スペクトルの測定を行った。その結果、分子内のベンゾチアジアゾール部とヘキシル基を持つチオフェン部との平面性の違いが、紫外可視吸収スペクトルに大きく影響を与えることを明らかにした。
さらに、これらの化合物を用いて色素増感太陽電池のセルを組み立て、光電変換効率の算出も行った。太陽電池はそれぞれ2種類用意した。一つは色素を含む溶液の光反応を行うもの、もう一つは光反応と比較するために光を当てずに色素を暗浸漬させたものを製作した。その結果、色素を暗浸食させた太陽電池のセルの効率の方が良いことが分かった。
色素を光反応させた電池と暗浸漬させた電池の光電変換効率の差を生んだ原因の一つとして色素溶液のチタニアコーティングのFTO電極への反応時間の違いが考えられる。チタニアコーティングのFTO電極と色素が触れる時間が増えれば吸着量が増え、反応時間に比例した光電変換効率の差が生まれたと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ベンゾチアジアゾール骨格を有する化合物の合成法を確立し、その光学的性質を明らかにすることが出来た。また、これらの化合物を用いて色素増感太陽電池のセルを組み立て、その評価を行うことが出来た。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は、ベンゾチアジアゾール骨格を有する星型化合物の合成を行い、これら化合物群の色素増感太陽電池の色素としての最終的な結果を得たいと考えている。また、別のタイプの多次元化合物として、ケイ素を含むH型化合物の合成も行いたいと考えている。

  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Thermal behavior of benzobis(tetraethyldisilacyclobutene)2016

    • Author(s)
      Akinobu Naka, Kazunari Yoshizawa, Mitsuo Ishikawa
    • Journal Title

      Z. Naturforsch.

      Volume: 71b Pages: 227-230

    • DOI

      10.1515/znb-2015-0155

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis and optical properties of silyl-bridged H-shaped multi-thiophenes2015

    • Author(s)
      Akinobu Naka, Kazuki Neishi, Munemasa Nishimoto, Mitsuo Ishikawa
    • Journal Title

      Journal of Organometallic Chemistry

      Volume: 791 Pages: 169-174

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2015.05.025

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Synthesis and Optical Properties of Silyl-bridged H-shaped Multi Thiophenes2015

    • Author(s)
      Akinobu Naka, Kazuki Neishi, Munemasa Nishimoto
    • Organizer
      The 5th Asian Silicon Symposium
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Some Properties of Pentamethyldisilanyl-substituted Bis(bithienyl)benzothiadiazole2015

    • Author(s)
      藤島聖士・仲 章伸・大下浄治・大山陽介
    • Organizer
      第62回有機金属化学討論会
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市山手町3丁目3番35号
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-08

URL: 

Published: 2017-01-06  

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