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CT発光観察による有機薄膜太陽電池特性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K05899
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 有機・ハイブリッド材料
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

安田 剛  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (30380710)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード有機半導体 / 太陽電池 / 有機EL / 共役高分子 / バルクヘテロジャンクション / Charge Transfer / 有機導体 / 半導体物性 / ナノ材料 / 電子・電気材料
研究成果の概要

有機薄膜太陽電池(OPV)の動作原理において、ドナー(D)/アクセプター(A)界面は、励起子の解離、電荷生成過程で重要な役割を担うが、D/Aの分子混合・界面状態は、薄膜作製プロセスで大きく変化する。上記より、OPV薄膜のD/A混合・界面状態を判断する簡便な方法が望まれており、本研究では、D/A界面で形成されるCharge Transfer(CT)からのELスペクトル(CT EL)解析法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、有機合成者により開発される新規ドナー高分子やアクセプター低分子がOPVに適、不適のスクリーニングが簡便になる上、励起子の観点からOPV特性の解析が簡便に行える。新規材料で得られるOPV特性の最大値や解釈が分かった上で、OPV薄膜の作製プロセス最適化を行えば、迅速なスピードで高効率OPVの開発が進むと考えられる。

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

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Charge-Transfer発光観察による有機薄膜太陽電池特性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: OME2018-37 ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Organic Light-Emitting Diodes Using Octafluorobiphenyl-Based Polymer Synthesized by Direct C-H/C-H Cross Coupling Reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasuda, Hideaki Aoki, Junpei Kuwabara, and Takaki Kanbara
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 31 号: 3 ページ: 323-327

    • DOI

      10.2494/photopolymer.31.323

    • NAID

      130007481498

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 年月日
      2018-06-25
    • 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
  • [雑誌論文] Influence of the alkyl chain lengths in perylenetetracarboxylic diimide (PTCDI) derivatives on the photovoltaic properties of planar organic solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Takeshi、Sakamoto Kenji
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 62 ページ: 429-433

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2018.08.041

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Photovoltaics Based on Poly(3,4-phenylenedioxy-2,5-thienylenevinylene)s2017

    • 著者名/発表者名
      柴崎浩輔、安田 剛、木島正志
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 85 号: 5 ページ: 241-244

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.85.241

    • NAID

      130005645816

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Neat C60 Doping on the Performance of Bulk-Heterojunction Solar Cells Based on P3HT:PCBM2017

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、坂本謙二、三木一司
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 653 号: 1 ページ: 125-130

    • DOI

      10.1080/15421406.2017.1350043

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機薄膜太陽電池の現状と将来展望2017

    • 著者名/発表者名
      安田剛
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会機関誌 えねるみくす

      巻: 96 ページ: 156-162

    • NAID

      130006590689

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低コスト・高純度高分子を用いた有機薄膜太陽電池の開発2017

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、 桑原 純平、神原 貴樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: OME2016 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Charge Transfer発光観察による有機薄膜太陽電池特性の解析2019

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 学会等名
      電子情報通信学会 有機エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 有機薄膜デバイス用高分子材料の現状と課題2019

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 学会等名
      ファインケミカルジャパン2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脱水素型クロスカップリング反応によるオクタフルオロビフェニル系高分子の開発と有機ELへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、青木英晃、桑原純平、神原貴樹
    • 学会等名
      第35回国際フォトポリマーコンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Highly Soluble Donor-Acceptor Polymers Based on Carbazole Units with Alkoxy Substituents at the 4-Position for Organic Thin-Film Devices2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasuda, Kosuke Shibasaki, Masashi Kijima
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低コスト・高純度共役高分子を用いた有機薄膜デバイスの開発2018

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、桑原純平、神原貴樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機薄膜デバイスの材料研究2018

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 学会等名
      第9回 有機分子・バイオエレクトロニクスの未来を拓く若手研究者討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実用的合成法による共役高分子の開発と薄膜デバイス応用2018

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 学会等名
      「ナノマテリアルの実用展開」 in ナノマテリアルコロキウム (日本化学会東北支部主催)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低コスト・高純度高分子を用いた有機薄膜太陽電池の開発2017

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、 桑原 純平、神原 貴樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会・有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      アイランドホテル浦島、愛知県知多郡
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高い溶解性を有するカルバゾール系共役高分子の太陽電池特性2017

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、柴崎浩輔、木島正志
    • 学会等名
      有機薄膜・デバイス・材料研究討論会(電子通信情報学会主催)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly Soluble Donor-Acceptor Polymers Based on Carbazole Units with Alkoxy Substituents at the 4-Position for Organic Thin-Film Devices2017

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、柴崎浩輔、木島正志
    • 学会等名
      9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE9)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Neat C60 Doping on the Performance of Bulk-Heterojunction Solar Cells Based on P3HT:PCBM2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasuda, Kenji Sakamoto, and Kazushi Miki
    • 学会等名
      KJF Interantional Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics 2016
    • 発表場所
      ACROS Fukuoka, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Purity and Molecular Weight of Amorphous Conjugated Polymers on Photovoltaic Performances2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasuda
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Joint Seminar on Energy and Environment for Young Chemists
    • 発表場所
      National Sun Yat-Sen University,Kaohsuing,Taiwan
    • 年月日
      2016-06-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池材料の低コスト化技術2016

    • 著者名/発表者名
      安田 剛、桑原 純平、韓 礼元、神原 貴樹
    • 学会等名
      M&BE研究会「未来を拓く有機分子・バイオエレクトロニクス」
    • 発表場所
      天童ホテル、山形県天童市
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Improved Power Conversion Efficiency of Bulk-Heterojunction Organic Photovoltaic Cells Using End-Capped Polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasuda, Junpei Kuwabara, Liyuan Han, and Takaki Kanbara
    • 学会等名
      9th International Symposium on Organic Molecular Electronics
    • 発表場所
      Niigata University, Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低コスト・高純度材料を用いた有機薄膜太陽電池の開発2016

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 学会等名
      日本学術振興会 情報科学用有機材料第142委員会
    • 発表場所
      PORTA神楽坂7F会議室、東京都新宿区
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子半導体を用いたエネルギー創製デバイスの研究2016

    • 著者名/発表者名
      安田 剛
    • 学会等名
      地(知)の拠点大学による地方創生推進事業
    • 発表場所
      金沢大学、石川県金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] NIMS 分子機能化学グループ 安田剛 個人ホームページ

    • URL

      https://www.nims.go.jp/personal/tyasuda/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] NIMS 研究者情報データベース 「SAMURAI」

    • URL

      https://samurai.nims.go.jp/profiles/yasuda_takeshi

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] NIMS 半導体ナノ界面グループ 安田剛 個人ホームページ

    • URL

      http://www.nims.go.jp/personal/tyasuda/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] NIMS 研究者情報データベース「SAMURAI」

    • URL

      http://samurai.nims.go.jp/YASUDA_Takeshi-j.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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