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混合膜中の界面構造制御による有機薄膜太陽電池の高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 16H07421
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 デバイス関連化学
研究機関分子科学研究所

研究代表者

伊澤 誠一郎  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (60779809)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有機太陽電池 / 有機半導体 / 界面 / 電荷再結合 / 電荷分離 / ドーピング / エネルギー準位接続 / 有機薄膜太陽電池 / 界面構造 / ドナー/アクセプター界面
研究成果の概要

有機薄膜太陽電池は、低製造コスト、柔軟性などの利点から、将来のエネルギー変換デバイスとして大きな注目を集めている。本研究では、電荷分離・再結合が起こる電子ドナー/アクセプター界面の構造を混合膜中で制御し、そのナノ構造と光電変換素過程との相関を明らかにすること、また有機薄膜太陽電池のデバイス性能の向上を目指して研究を行った。まずポリマー側鎖構造の違いで界面の混合状態を制御し、開放端電圧向上のためにはクーロン束縛を弱める必要があることを明らかにした。またドーピングにより、開放端電圧を制御することにも成功した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of trap-assisted recombination on open-circuit voltage loss in phthalocyanine/fullerene solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shintaku Naoto、Hiramoto Masahiro、Izawa Seiichiro
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 55 ページ: 69-74

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2018.01.016

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization and Polymorphism of Organic Semiconductor in Thin Film Induced by Surface Segregated Monolayers2018

    • 著者名/発表者名
      Izawa Seiichiro、Nakano Kyohei、Suzuki Kaori、Chen Yujiao、Kikitsu Tomoka、Hashizume Daisuke、Koganezawa Tomoyuki、Nguyen Thuc-Quyen、Tajima Keisuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 481-491

    • DOI

      10.1038/s41598-017-18881-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Doping for Controlling Open-Circuit Voltage in Organic Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shintaku Naoto、Hiramoto Masahiro、Izawa Seiichiro
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 122 号: 10 ページ: 5248-5253

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b12203

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hall Effect in Bulk-Doped Organic Single Crystals2017

    • 著者名/発表者名
      C. Ohashi, S. Izawa, Y. Shinmura, M. Kikuchi, S. Watase, M. Izaki, H. Naito, and M. Hiramoto
    • 雑誌名

      Adv. Mater.

      巻: 29 号: 23 ページ: 1605619-1605619

    • DOI

      10.1002/adma.201605619

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hole- and electron-only transport in ratio-controlled organic co-deposited films observed by impedance spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Shintaku Naoto、Izawa Seiichiro、Takagi Kenichiro、Naito Hiroyoshi、Hiramoto Masahiro
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 50 ページ: 515-520

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2017.08.020

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drawing organic photovoltaics using paint marker pens2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kaori、Izawa Seiichiro、Chen Yujiao、Nakano Kyohei、Tajima Keisuke
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 7 号: 11 ページ: 115002-115008

    • DOI

      10.1063/1.5006352

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 膜中のバンドの曲がりが有機太陽電池の開放端電圧に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      伊澤 誠一郎、新宅 直人、平本 昌宏
    • 学会等名
      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] ドナー/アクセプター界面の結晶性が有機薄膜太陽電池の開放電圧に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      伊澤 誠一郎、菊地 満、新宅 直人、平本 昌宏
    • 学会等名
      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] Induced Crystallization of [6,6]-Phenyl-C61-Butyric Acid Methyl Ester in Thin Films by Surface Segregated Monolayers2017

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Izawa, Kyohei Nakano, Kaori Suzuki,Yujiao Chen, Tomoka Kikitsu, Daisuke Hashizume, Tomoyuki Koganezawa, Thuc-Quyen Nguyen, Keisuke Tajima
    • 学会等名
      European Conference, Molecular Electronics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Induced Crystallization of Organic Semiconductorin Thin Films by Surface Segregated Monolayers2017

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Izawa, Kyohei Nakano, Kaori Suzuki,Yujiao Chen, Tomoka Kikitsu, Daisuke Hashizume, Tomoyuki Koganezawa, Thuc-Quyen Nguyen, Keisuke Tajima
    • 学会等名
      27th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池で電荷再結合を抑制するためのドナー/アクセプター界面構造2017

    • 著者名/発表者名
      伊澤 誠一郎、菊地 満、新宅 直人、平本 昌宏
    • 学会等名
      応用物理学会 春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市、神奈川県
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有機電子デバイスの高性能化に向けた界面構造制御2017

    • 著者名/発表者名
      伊澤誠一郎
    • 学会等名
      SPring-8 次世代先端デバイス研究会
    • 発表場所
      AP品川、港区、東京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of Energetics at Donor/Acceptor Interfaces on Organic Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Izawa, Kyohei Nakano, Kaori Suzuki, Keisuke Tajima
    • 学会等名
      KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2016
    • 発表場所
      ACROS Fukuoka, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-09-02   更新日: 2019-03-29  

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