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光・磁気局所解析法による有機半導体粒界物性評価ならびに粒界エンジニアリング

研究課題

研究課題/領域番号 16K04943
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 結晶工学
研究機関筑波大学

研究代表者

櫻井 岳暁  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (00344870)

研究分担者 沓掛 健太朗  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 研究員 (00463795)
研究協力者 Rand Barry  Princeton University, Department of Electrical Engineering, Associate Professor
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード軟X線顕微鏡 / 有機薄膜太陽電池 / 粒界 / 有機半導体 / 粒界物性 / 欠陥
研究成果の概要

有機薄膜太陽電池の結晶粒界物性を明らかにし、これを制御することは、デバイスのエネルギー損失機構を理解・低減するうえで不可欠である。本研究は、試料に損傷を与えない光・磁気局所解析法を構築し、粒界近傍での分子の凝集構造(欠陥構造)、粒界電子物性の相関を明らかにした。これにより、粒界でおこるエネルギー失活過程がどのような粒界構造によりもたらされるか詳細を調べた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機薄膜太陽電池の効率改善の指針を提供しただけでなく、局所分子配向マップや粒界物性評価の手法を新たに提供した点が意義深く、今後バルクヘテロ構造などへの応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] プリンストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] プリンストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] プリンストン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IMEC(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dependence of substrate work function on the energy-level alignment at organic?organic heterojunction interface2019

    • 著者名/発表者名
      Foggiatto Alexandre L.、Suga Hiroki、Takeichi Yasuo、Ono Kanta、Takahashi Yoshio、Kutsukake Kentaro、Ueba Takahiro、Kera Satoshi、Sakurai Takeaki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SB ページ: SBBG06-SBBG06

    • DOI

      10.7567/1347-4065/aaffbf

    • NAID

      210000135420

    • 関連する報告書
      2018 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] Charge transfer induced by MoO3 at boron subphthalocyanine chloride/α-sexithiophene heterojunction interface2018

    • 著者名/発表者名
      Alexandre L. Foggiatto and Takeaki Sakurai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 3S2 ページ: 03EE01-03EE01

    • DOI

      10.7567/jjap.57.03ee01

    • NAID

      210000148751

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain structure and electronic state in P3HT:PCBM blend thin films by soft X-ray resonant scattering2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kubota, T. Sakurai, T. Miyadera, H. Nakao, T. Sugita, and Y. Yoshida
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 120 号: 16 ページ: 165501-165501

    • DOI

      10.1063/1.4965988

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機デバイスへの応用:ナノ構造と機能性2016

    • 著者名/発表者名
      守友浩, 安田剛, 米澤宏平, 櫻井岳暁
    • 雑誌名

      放射光

      巻: 29 ページ: 313-319

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Study of local structure in rubrene thin films by Scanning Transmission X-ray Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Alexandre Foggiatto、Yasuo Takeichi、Kanta Ono、Hiroki Suga、Yoshio Takahashi、Michael A. Fusella、Jordan T. Dull、Barry P. Rand、Kentaro Kutsukake、Takeaki Sakurai
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会、東京工業大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dependence of Substrate Work Function on the Energy-Level Alignment at Organic-Organic Heterojunction Interface2018

    • 著者名/発表者名
      A.L.Foggiatto, H.Suga, Y.Takeichi, K.Ono, Y.Takahashi, T.Ueba, S.Kera, T.Sakurai
    • 学会等名
      2018 International conference on Solid State Materials and Devices (SSDM, 東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of gap states on electrical structure of subphthalocyanine acceptor based solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Sakurai, Alexandre Foggiatto L., Kazuhiko Mase
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Technological Advances of Thin Films & Surface Coatings (ThinFilms 2018, 中国深セン)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characterization of interface properties at organic-organic heterojunction using synchrotron based spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Sakurai, Alexandre L. Foggiatto, Hiroki Suga Yasuo Takeichi, Kanta Ono, Kazuhiko Mase, Yoshio Takahashi
    • 学会等名
      Interdisciplinary Workshop on Thin Films & Photonics and Organic Electronics (TF-POE2018, 中国山東大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Influence of the work function of the substrate in the energy-level alignment of organic-organic heterojunction interface2018

    • 著者名/発表者名
      A. L. Foggiatto, T. Ueba, S. Kera, and T. Sakurai
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Band Bending induced by MoO3 at Organic-Organic Interface2017

    • 著者名/発表者名
      Foggiatto Alexandre、Sakurai Takeaki
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Charge transfer induced by MoO3 at boron subphthalocyanine chloride/α-sexithiophene heterojunction interface2017

    • 著者名/発表者名
      A. L. Foggiatto and T. Sakurai
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charge transfer induced by MoO3 at SubPc/6T heterojunction interface2017

    • 著者名/発表者名
      A. L. Foggiatto and T. Sakurai
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of crystallinity on electrical structure of subphthalocyanine acceptor based solar cells2016

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai, J.Endres, M.Sezen, Y-L.Loo, B.P.Rand, A.Kahn
    • 学会等名
      The 9th Singapore International Chemistry Conference in this series (SICC-9)
    • 発表場所
      Singapore, Singapore
    • 年月日
      2016-12-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非フラーレン系有機薄膜太陽電池電極界面の電子構造観測2016

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁、宮澤徹也、付巍、秋本克洋、Kjell Cnops、David Cheyns
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ、新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of electronic structure at cathode interfaces in Subphthalocyanine acceptor based organic solar cells2016

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai, T.Miyazawa, W.Fu, K.Mase, K.Akimoto
    • 学会等名
      International Conference on Solid Films and Surfaces (ICSFS 18)
    • 発表場所
      Chemnitz, Germany
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~semicon

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-21  

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