2016 Fiscal Year Annual Research Report
Preferred orientation and energy state of the heterointerface of organic and inorganic hybrid photovoltaic devices
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26550095
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
伊崎 昌伸 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30416325)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機半導体 / 太陽電池 / 成長制御 / ヘテロ界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、有機半導体と無機半導体から構成される高効率ハイブリッド太陽電池のヘテロ界面にAuクラスターを導入し、ヘテロ界面の電子状態制御効果を探索すると共に、ハイブリッド太陽電池高効率化への指針を明確にする、ことである。
平成26年度においては、n-ZnO/H2PC/MoO3ハイブリッド太陽電池のn-ZnO/H2PC界面にAu層を導入することは成功したが、ハイブリッド太陽電池の整流性が喪失し、太陽電池特性も消失し、Au層配列を制御するためには、下層となる有機半導体層の分子配列制御が必要であることが明らかとなった。
平成27年度においては、平成26年度に明らかとなった課題に対処するために、下層となる有機半導体層の分子配列制御についての検討を行った。種々の結晶方位を有する酸化アルミニウム単結晶(sapphire)基板上に、真空蒸着法により有機半導体層を形成した結果、結晶方位によらずsapphire基板上に、X線回折的に単結晶と判断できる有機半導体薄膜を形成できることを見出した。平成28年度は、その成長過程を原子間力顕微鏡により追跡した結果、sapphire基板上に島状成長とその合体により極めてフラットな均一層が形成された後、３次元成長に移行し表面起伏が増大すること、その均一層の厚さは成膜条件によって異なること、基板材料の影響をあまり受けないことなどが明らかとなった。このことはハイブリッド太陽電池形成のための均一平滑層形成条件と機構を明らかにしたことになる。
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