Development of polycrystalline thin film fabrication techniques by crystallization of amorphous thin films for improvement of organic electronics device performance

• Project/Area Number: 26410215
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Organic and hybrid materials
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: KAGEYAMA Hiroshi 琉球大学, 工学部, 准教授 (50294038)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2016: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2015: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2014: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
• Keywords: 有機結晶薄膜 / アモルファス薄膜 / 結晶化 / 界面制御 / 有機電界効果トランジスタ / 有機薄膜太陽電池 / アモルファス材料 / 有機薄膜トランジスタ / 有機アモルファス材料

Outline of Final Research Achievements

A new technique for the fabrication of organic polycrystalline thin films by a thermal annealing of amorphous thin films was developed. Organic field effect transistors (OFETs) using the polycrystalline films showed ca. 70-times larger mobilities as compared with OFETs using the amorphous thin films. A new method for the fabrication of interpenetrating network (IPN)-like structures by using the fluidity of super-cooled liquids obtained by heating of amorphous solids above the glass-transition temperatures was developed. Implementation of the IPN-like structures in organic solar cells improved the short-circuit current densities and fill factors, thus improved the power conversion efficiencies.

Research Products

• [Presentation] MoO3 / Mg陰極バッファーを用いるタンデム型有機薄膜太陽電池の作製と評価 (2017)
  • Author(s): 石川岩道、比嘉 晃、景山 弘
  • Organizer: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2017-03-14
• [Presentation] MoO3とMgの化学反応を利用する陰極バッファー材料の開発と有機薄膜太陽電池への応用 (2017)
  • Author(s): 景山 弘
  • Organizer: エコ薄膜研究会
  • Place of Presentation: 琉球大学（沖縄県中頭郡）
  • Invited
• [Presentation] 有機発光ダイオードおよび有機薄膜太陽電池の基礎と先端動向 (2016)
  • Author(s): 景山 弘
  • Organizer: 応用物理学会フォトニクス分科会第一回フォトニクス研究会
  • Place of Presentation: 沖縄県民会館（沖縄県那覇市）
  • Year and Date: 2016-12-02
  • Invited
• [Presentation] テトラセン誘導体を用いた有機受発光素子の磁場効果の検討 (2016)
  • Author(s): 梶井博武、尾山広隆、田中慶佑、景山 弘、尾崎雅則、大森 裕
  • Organizer: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • Place of Presentation: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
  • Year and Date: 2016-09-13
• [Presentation] 有機薄膜太陽電池の性能におよぼすMoO3陰極バッファーの効果 (2016)
  • Author(s): 景山 弘、林翔太郎、長谷部大知、石川岩道、仲本裕介、宗森太一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 有機エレクトロニクス (OME) 研究会
  • Place of Presentation: 沖縄県立博物館・美術館（沖縄県那覇市）
  • Year and Date: 2016-04-08
  • Invited
• [Presentation] MoO3 / Mg / Al陰極を用いるバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池の作製と評価 (2016)
  • Author(s): 石川岩道、仲本裕介、景山 弘
  • Organizer: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス、東京
  • Year and Date: 2016-03-19
• [Presentation] MoO3とMgとの化学反応を利用するMgO陰極バッファー材料の開発と有機薄膜太陽電池への応用 (2016)
  • Author(s): 石川岩道、比嘉 晃、景山 弘
  • Organizer: 平成28年度電気学会九州支部沖縄支所講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学（沖縄県中頭郡）
• [Presentation] MoO3 / Mg / Al陰極を用いるpnヘテロ接合型有機薄膜太陽電池の作製と評価 (2015)
  • Author(s): 石川岩道、景山 弘
  • Organizer: 平成27年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2015-12-05
• [Presentation] MoO3陰極バッファーを用いるバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池の開発 (2015)
  • Author(s): 景山 弘、長谷部大知、林翔太郎、梶井博武、大森 裕、城田靖彦
  • Organizer: 2015年 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス、平塚市、神奈川県
  • Year and Date: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [Presentation] MoO3陰極バッファーを用いる有機薄膜太陽電池および有機エレクトロルミネッセンス素子の開発 (2014)
  • Author(s): 景山 弘、林 翔太郎、田場俊宏、石川岩道、長谷部大知、梶井博武、大森 裕、城田靖彦
  • Organizer: 有機EL討論会第19回例会
  • Place of Presentation: 沖縄県市町村自治会館、那覇市、沖縄
  • Year and Date: 2014-11-27 – 2014-11-28
  • Invited
• [Presentation] Improved Performance in Organic Photodetectors with High Mobility Materials (2014)
  • Author(s): S. Tsujio, H. Kajii, H. Kageyama, Y. Shirota, and Y. Ohmori
  • Organizer: 14th International Symposium on Advanced Organic Photonics (ISAOP-14)
  • Place of Presentation: 大阪大学、吹田市、大阪府
  • Year and Date: 2014-11-04
• [Presentation] Development of Organic Solar Cells and Organic Light-Emitting Diodes Using MoO3 as a Cathode Buffer Material (2014)
  • Author(s): H. Kageyama, S. Hayashi, T. Taba, I. Ishikawa, T. Hasebe, H. Kajii, Y. Ohmori, and Y. Shirota
  • Organizer: 14th International Symposium on Advanced Organic Photonics (ISAOP-14)
  • Place of Presentation: 大阪大学、吹田市、大阪府
  • Year and Date: 2014-11-04
  • Invited