| 研究課題/領域番号 |
17K05067
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
間瀬 一彦 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (40241244)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 有機薄膜太陽電池 / 窒素含有芳香族有機分子 / バソクプロイン / フラーレン / 内殻光電子分光 / 紫外光電子分光 / 軟X線吸収分光 / core-hole clock分光 / X線吸収端微細構造 / 共鳴光電子分光 / 表面・界面物性 / 物性実験 / 量子ビーム / 太陽電池 / 有機導体 |
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| 研究成果の概要 |
有機デバイスは、薄く、軽く、柔軟で、製造コストが低いため、実用化が期待されている。有機分子と電極の間にバソクプロイン（BCP）など窒素を含む芳香族有機分子を挿入すると有機デバイスの特性が向上することが知られていたが、デバイスの特性が向上する理由はほとんどわかっていない。我々はC60とAg基板の間に緩衝層としてBCPを挿入した場合の電子的相互作用を、放射光を用いたcore-hole clock分光等を用いて研究して、BCPのLUMO + n（n = 3と推測）準位からAg基板への電荷移動時間を2.5 fsと見積り、この短い電荷移動時間がデバイスの特性向上に寄与している可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機太陽電池などの有機デバイスは、薄く、軽く、柔軟で、製造コストが低いため、実用化できれば太陽光発電などに役立つ。しかしエネルギー変換効率などの特性が低いことが障碍となっている。本研究によって有機分子と電極の間にバソクプロインという窒素を含む芳香族有機分子を挿入すると、有機分子から電極への電荷移動時間が短縮される可能性があることが示された。この結果は、有機分子からの電荷移動時間が短く、かつ電極への電荷移動時間も短い緩衝層を挿入すれば有機デバイスの性能を向上できることを示唆している。本研究成果により、緩衝層材料選定や緩衝層作製の指針が得られれば、有機デバイスの性能向上に貢献できると期待される。
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