2015 Fiscal Year Annual Research Report
機能性色素の高秩序集積化によるp-nヘテロ接合の構築
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26620169
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
前田 壮志 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90507956)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 機能性色素 / 近赤外光 / 自己組織化 / Ｊ会合体 / 有機半導体 / 有機太陽電池 / 分子素子 / 電荷移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子ドナー及びアクセプター成分からなる分子は有機薄膜太陽電池の基本要素を分子内に備えており，ホール及び電子の移動パスを構築できれば，原理的には単一成分で光電変換層とすることが可能である．本研究では，高効率な電荷分離と電荷移動の実現に資する有機電子材料の開発に向けて，卓越した光吸収能と凝集性を示す機能性色素をドナー及びアクセプター成分に持つ分子を設計・合成し，それらの自己組織体の創製に取り組んだ．Ｈ27年度はダイアド分子の構成成分であるスクアリリウム色素（SQ）の設計・合成及びナフタレンジイミド（NDI）との結合様式について検討を行い，ダイアド分子の自己組織体形成を目指した．SQ色素の構成成分としてベンゾ[c,d]インドレニン，BODIPY誘導体，トリアルコキシベンゼン誘導体を設計・合成し，遠赤色から近赤外光領域に強い吸収を示すSQを設計・合成した．前項で得られたカルボキシ基を有するSQ とイミド置換基として2-アミノエチレンジイル基を持つNDIとのアミド化によってダイアド分子を合成した．トリドデシルオキシベンゼン誘導体をSQ成分に持つダイアド分子はクロロホルム－アセトニトリル混合溶媒中でＪ会合体を形成することが吸収スペクトルより示された．また，トルエン－メチルシクロヘキサン中ではH会合体を形成することが明らかとなった．AFM等を用いて会合体を直接観察したところ，J会合体は球状の形態，H会合体はファイバー状の形態を採っていることが示され，溶媒の選択によって会合状態を制御できるダイアド分子の合成に成功した．このダイアド分子を光電変換層として有機薄膜太陽電池を試作・評価したところ，光電流が観測され，単一成分での光電変換に成功した．
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