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液晶性有機半導体を用いた高効率有機薄膜太陽電池の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14F04051
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

尾崎 雅則  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50204186)

研究分担者 DAO QUANG-DUY  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
DAO Quang-Duy  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードPhthalocyanine / Organic solar cell / Tandem solar cell / Liquid crystal / Organic semiconductor / Organic Solar cell / Processing additive
研究実績の概要

1. Effects of thermal-annealing and processing-additive treatment in organic solar cells (OSCs): Effects of thermal-annealing and processing-additive treatment on crystallization-induced phase separation and photovoltaic performance in bulk heterojunction (BHJ) OSCs utilizing non-peripherally substituted octapentyl tetrabenzotriazaporphyrin (C5TBTAPH2) mixed in 1-(3-methoxycarbonyl)propyl-1-phenyl-(6,6)C71 (PCBM) were reported. By using either thermal-annealing or processing-additive treatment, the C5TBTAPH2-crystallite sizes in the BHJ films were enlarged and the power conversion efficiencies (PCEs) were increased due to improvement of the crystallization-induced phase separation. However, the optimum PCE of the processing-additive treated devices was higher than those PCE of devices treated by thermal annealing. These results were discussed by taking the thermal properties and molecular aggregation of PCBM into consideration.
2. All-solution processalbe tandem cell using mesogenic phthalocyanine: The photovoltaic performance of BHJ OSCs using C6TBTAPH2 limits due to the weak absorption at around 500 nm. I have fabricated the tandem solar cell with all-solution processed multilayer structure utilizing a conventional structure composed of C6TBTAPH2 and poly(3-hexylthiophene) (P3HT). The P3HT single cell give a maximum the external quantum efficiency at 500 nm, and the C6TBTAPH2 single cell has two predominant peaks at 720 and 350 nm. The tandem solar cells with stacking of the two composite thin films cover the all visible spectral range and the PCE of 3.2% was achieved.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of tandem solar cells with all-solution processed multilayer structure using non-peripherally substituted octahexyl tetrabenzotriazaporphyrins2016

    • 著者名/発表者名
      Quang Duy Dao
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 3S2 ページ: 03DB01-03DB01

    • DOI

      10.7567/jjap.55.03db01

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of thermal-annealing and processing-additive treatment on crystallization-induced phase separation in organic solar cells utilizing octapentyl tetrabenzotriazaporphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      Quang Duy Dao
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 48 号: 38 ページ: 385103-385103

    • DOI

      10.1088/0022-3727/48/38/385103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Liquid crystalline and charge transport properties of novel non-peripherally octasubstituted perfluoroalkylated phthalocyanines2015

    • 著者名/発表者名
      Lydia Sosa-Vargas, Fabien Nekelson, Daiju Okuda, Minokazu Takahashi, Yukimasa Matsuda, Quang-Duy Dao, Yoshida Hiroyuki, Akihiko Fujii, Masanori Ozaki and Yo Shimizu.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 号: 8 ページ: 1757-1765

    • DOI

      10.1039/c4tc02557a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficiency enhancement in solution processed small-molecule based organic solar cells utilizing various phthalocyanine-tetrabenzoporphyrin hybrid macrocycles2015

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Lydia Sosa-Vargas, Takuya Higashi, Masashi Ohmori, Hiromichi Itani, Akihiko Fujii, Yo Shimizu, and Masanori Ozaki
    • 雑誌名

      Organic Electronic

      巻: 23 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2015.04.009

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Octahexyltetrabenzotriazaporphyrin: A Discotic Liquid Crystalline Donor for High-performance Small-molecule Solar Cells2014

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Koichi Watanabe, Hiromichi Itani, Lydia Sosa-Vargas, Akihiko Fujii, Yo Shimizu and Masanori Ozaki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 号: 11 ページ: 1761-1763

    • DOI

      10.1246/cl.140685

    • NAID

      130004703959

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Effects of thermal-annealing and processing-additive treatment on crystallization-induced phase separation in organic solar cells utilizing octapentyl tetrabenzotriazaporphyrins2015

    • 著者名/発表者名
      Q.-D. Dao, T. Uno, M. Ohmori, K. Watanabe, Hiromichi Itani, Akihiko Fujii, Yo Shimizu, and Masanori Ozaki
    • 学会等名
      (第76回)応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      Nagoya Congress center, Japan
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A study on high-efficiency organic solar cells using hybrid phthalocyanine-tetrabenzoporphyrin macrocycles2015

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Akihiko Fujii, Yo Shimizu, and Masanori Ozaki
    • 学会等名
      The Seventh East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficiency enhancement of phthalocyanine based solution processable organic solar cell by controlling numbers of aza links at meso-position2015

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Koichi Watanabe, Masashi Ohmori, Hiromichi Itani, Lydia Sosa-Vargas, Akihiko Fujii, Yo Shimizu, and Masanori Ozaki
    • 学会等名
      12th International Symposium on Functional π- electron Systems
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Small molecule tandem solar cell using all-solution process2015

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Akihiko Fujii, Yo Shimizu, and Masanori Ozaki
    • 学会等名
      8th international conference on molecular electronics and bioelectronics
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-efficiency bulk heterojunction organic solar cell utilizing various hybrid phthalocyanine-tetrabenzopophyrin macrocycles2014

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Koichi Watanabe, Masashi Ohmori, Hiromichi Itani, Lydia Sosa-Vargas, Akihiko Fujii, Masanori Ozaki and Yo Shimizu.
    • 学会等名
      2014 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts, US
    • 年月日
      2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Optical, electronic, and photovoltaic properties of octahexyl tetrabenzotriazaporphyrin2014

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Koichi Watanabe, Hiromichi Itani, Lydia Sosa-Vargas, Akihiko Fujii, Masanori Ozaki and Yo Shimizu.
    • 学会等名
      (第75回)応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      Hokaido, Japan
    • 年月日
      2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A study on high-efficiency octahexylphthlocyanine-based organic solar cells using processing additives2014

    • 著者名/発表者名
      Quang-Duy Dao, Akihiko Fujii, Yo Shimizu and Masanori Ozaki
    • 学会等名
      ICSM 2014
    • 発表場所
      Turku, Finland
    • 年月日
      2014-07-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科電気電子情報工学専攻尾崎研究室

    • URL

      http://opal.eei.eng.osaka-u.ac.jp/httpdocs/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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