2016 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of silicon-containing nanosize molecules and their application to functional materials
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26410061
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| Research Institution | Kurashiki University of Science and the Arts |
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Principal Investigator |
仲 章伸 倉敷芸術科学大学, 生命科学部, 教授 (00289232)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ケイ素 / ナノサイズ分子 / 星型化合物 / 色素増感太陽電池 / 機能材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ケイ素-ケイ素結合と様々なπ-電子系とを規則正しく交互に含む多次元化合物の合成法を確立し、機能材料とくに色素増感太陽電池への応用を目指すというものであった。近年、エネルギーの不足、地球温暖化、炭素資源の枯渇の問題は、人類の未来に深く影を落としてきており、化石燃料に依存しないエネルギーとして、太陽光を有効利用するシステムの開発が急務になっていた。その高まりの中で、旧来の太陽電池に対し、低コストで耐久性の高い色素増感太陽電池ならびに有機薄膜太陽電池の開発が注目されてきている。特に、色素増感太陽電池は、材料が安価であること、製造プロセスが簡単であることから、発電コストを大幅に下げる可能性があるとされている。ケイ素という元素の特長を生かせば、高効率で耐久性の高い色素増感太陽電池を作成できるのではないかと考え、研究を行った。
平成26年度では、トリアジンコアの星型化合物の合成法の確立、27年度では、ベンゾチアジアゾールユニットの導入法の確立を行い、報告した。平成28年度はそれらの知見を活かし、最終目的生成物であるトリアジンをコアとし、アームにベンゾチアジアゾール誘導体を有する含ケイ素星型化合物を合成し、その紫外可視吸収スペクトル、および蛍光発光スペクトルなど光物性を明らかにした。
さらに、この化合物を用いて色素増感太陽電池のセルを組み立て、光電変換効率の測定を行った。その結果、色素増感太陽電池として機能していることを明らかにすることが出来た。しかし、光電変換効率の値は低く、セルを作成する際の条件検討が必要であると考えられ、今後の研究課題になると考えている。
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