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有機薄膜太陽電池におけるキャリア輸送過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H03883
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 デバイス関連化学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

小林 隆史  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10342784)

研究分担者 内藤 裕義  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90172254)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード有機薄膜太陽電池 / キャリア輸送 / 移動度 / 光誘導吸収 / 変調光電流測定 / 輸送過程 / ドリフト移動度
研究成果の概要

有機薄膜太陽電池のさらなる高性能化を実現するためには、動作メカニズムの解明、特にキャリアの輸送過程を明らかにすることが重要である。本研究課題ではそのために必要となる、実デバイスにおけるキャリア移動度をはじめとする各種物理量を評価する実験手法を構築した。一例をあげると、有機薄膜太陽電池に逆バイアスを加えて光誘導吸収測定を行えば選択的に正孔移動度が決定できることを明らかにし、さらに変調光電流測定と組み合わせれば、電子と正孔の両方の移動度が決定できることも見出した。本研究課題ではこれらの実験手法の構築と同時進行で様々な有機薄膜太陽電池の試作も行い、それらの輸送過程についても調べた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Emission properties of thermally activated delayed fluorescence emitters: analysis based on a four level model considering a higher triplet excited state2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kobayashi, Akitsugu Niwa, Shota Haseyama, Kensho Takaki, Takashi Nagase, Kenichi Goushi, Chihaya Adachi, Hiroyoshi Naito
    • 雑誌名

      Journal of Photonics for Energy

      巻: 8 号: 03 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jpe.8.032104

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contributions of a higher triplet excited state to the emission properties of a thermally activated delayed-fluorescence emitter2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, A. Niwa, K. Takaki, S. Haseyama, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 7 号: 3 ページ: 034002-034002

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.7.034002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Control of the Singlet - Triplet Energy Gap in a Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter by Using a Polar Host Matrix2017

    • 著者名/発表者名
      S. Haseyama, A. Niwa, A. T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, H. Naito
    • 雑誌名

      Nanoscale Research Letters

      巻: 12 号: 1 ページ: 268-268

    • DOI

      10.1186/s11671-017-2012-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relation between active-layer thickness and power conversion efficiency in P3HT:PCBM inverted organic photovoltaics2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nakami, T. Narioka, T. Kobayashi, T. Nagase, H. Naito
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence in a thermally activated delayed fluorescence emitter for organic light-emitting diodes2016

    • 著者名/発表者名
      A. Niwa, K. Takaki, T. Kobayashi, T. Nagase, K. Goushi, C. Adachi, and H. Naito
    • 雑誌名

      Journal of the Imaging Society of Japan

      巻: 55 ページ: 143-143

    • NAID

      130005144932

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 変調光電流法による有機薄膜太陽電池の電子・正孔移動度同時評価2018

    • 著者名/発表者名
      野島 大希, 小林 隆史, 永瀬 隆, 内藤 裕義
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 四準位モデルに基づく4CzIPNの緩和速度の検討2018

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 石井智也, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 発光緩和過程におけるスカイブルー発光を示す熱活性化遅延蛍光材料の高次の三重項励起状態の寄与2018

    • 著者名/発表者名
      石井智也, 丹羽顕嗣, 川手大輔, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] P3HT:PCBM逆構造有機薄膜太陽電池における最適膜厚についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      久茂田 耀,中美 総司, 小林 隆史, 永瀬 隆, 内藤 裕義
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 強度変調光電流分光法及び光誘導吸収法による有機薄膜太陽電池の解析2017

    • 著者名/発表者名
      野島大希, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CHARGE TRANSPORT PROCESS IN ORGANIC PHOTOVOLTAICS STUDIED WITH INTENSITY MODULATED PHOTOVOLTAGE AND PHOTOCURRENT MEASUREMENTS2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nojima, T. Kobayashi, T. Nagase and H. Naito
    • 学会等名
      The 17th International Discussion and Conference on NICE device
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TADF材料における発光減衰測定 -高次三重項励起準位を考慮した4準位モデルによる解析-2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽顕嗣, 川手大輔,小林隆史, 永瀬 隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      有機EL討論会 第24回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4CzIPN における緩和速度定数の溶媒極性依存性2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽顕嗣, 川手大輔, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差速度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2f成分を検出する強度変調光起電力分光及び強度変調光電流分光による有機薄膜太陽電池2017

    • 著者名/発表者名
      野島 大希, 小林 隆史, 永瀬 隆, 内藤 裕義
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱活性化遅延蛍光材料における発光ダイナミクス -高次三重項励起状態を考慮した解析-2017

    • 著者名/発表者名
      小林隆史, 丹羽顕嗣, 高木絢生, 長谷山翔太, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      日本学術振興会第142委員会 有機光エレクトロニクス部会 第77回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱活性遅延蛍光材料の項間交差の温度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 石井智也, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      有機 EL 討論会第 第25回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 変調光起電力及び光電流測定を用いた有機薄膜太陽電池のキャリア輸送過程の解析2017

    • 著者名/発表者名
      野島 大希, 小林 隆史, 永瀬 隆, 内藤 裕義
    • 学会等名
      大阪府立大学21世紀科学研究センター 分子エレクトロニックデバイス研究所 第19回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カルバゾールジシアノベンゼン系TADF材料の交換交差の温度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      川手大輔, 丹羽顕嗣, 石井智也, 小林隆史, 永瀬隆, 合志憲一, 安達千波矢, 内藤裕義
    • 学会等名
      第28回光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A relationship between active layer thickness and carrier lifetime in P3HT:PCBM inverted organic photovoltaics2016

    • 著者名/発表者名
      S. Nakami, T. Kobayashi, T. Nagase, and H. Naito
    • 学会等名
      12th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoluminescence Properties of Polymorphic Modifications of Low-Molecular-Weight Poly(3-hexylthiophene)2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, K. Kinoshita, A. Niwa, T. Nagase, H. Naito
    • 学会等名
      12th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 逆構造有機薄膜太陽電池の最適膜厚と寿命の関係2016

    • 著者名/発表者名
      中美総司, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 変調分光法による有機薄膜太陽電池の移動度評価2016

    • 著者名/発表者名
      成岡達彦, 中美総司, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 光誘導吸収測定による全高分子型薄膜太陽電池の物性評価2016

    • 著者名/発表者名
      中美総司, 成岡達彦, 丹羽顕嗣, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 新しい評価法による有機薄膜太陽電池の輸送メカニズムの解明2016

    • 著者名/発表者名
      成岡達彦, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部 平成27年度第3回講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-02-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池におけるキャリア輸送過程の解明2015

    • 著者名/発表者名
      小林隆史
    • 学会等名
      和歌山大学有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池における光誘導吸収測定による移動度評価2015

    • 著者名/発表者名
      成岡達彦, 小林隆史, 永瀬 隆, 内藤裕義
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Determination of hole drift mobility in organic solar cells based on a low-bandgap polymer by modulation spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kobayashi, T. Sunahara, E. Nakatsuka, T. Nagase, H. Naito
    • 学会等名
      Eighth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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