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超臨界流体中でのグラフェン量子ドットの作製と光電変換フィルムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14082
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関広島大学

研究代表者

加治屋 大介  広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 助教 (80448258)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードナノ構造体 / 光機能 / 光電変換 / 発光デバイス / フレキシブルエレクトロニクス / 機能性フィルム / ナノ材料 / 凝縮相 / ハイブリッドフィルム / スマートマテリアル / 配向 / 太陽電池 / 光物性
研究成果の概要

本研究では、炭素元素を中心とした元素群でナノ構造体を作製し、高分子材料とブレンドして光機能性フィルムを開発した。光電変換や面発光機能を示す。フィルム内の凝集構造や配向状態を調整して電荷密度や偏光度が増加し、溶液プロセス向けの長期保管可能なナノ粒子溶液が得られ、デバイス化プロセスにおける透明電極加工技術が見出され、透過光の色調を変化させる手法が発展した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

物質を混合して新たな機能を発現させる材料開発において、伸縮性や柔らかさを持つ導電性高分子にナノ構造体を混合すると光機能性ハイブリッドフィルムを作製できる。本研究では、ナノカーボンを構成中心としたナノ構造体を作り、導電性高分子と混合し、第三の添加物を加え、次世代スマート社会向け光電変換フィルムを作製した。デバイス応用の要素技術として、長持ちするナノ粒子構造、発光性ナノカーボン生成、配向膜偏光度増加、電極加工プロセス簡便化等の新たな知見が得られ、物質科学の発展に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Rainbow Colors Generated by Viewing Transparent Polymers through Polarizers2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kajiya
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Education

      巻: 97 号: 1 ページ: 154-158

    • DOI

      10.1021/acs.jchemed.9b00045

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An agar sandwich method for patterning transparent conducting oxides2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kajiya
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science: Materials in Electronics

      巻: 30 号: 23 ページ: 20734-20740

    • DOI

      10.1007/s10854-019-02440-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of Si/PEDOT:PSS Solar Cell Controlled by Dipole Moment of Additives2019

    • 著者名/発表者名
      Sakata Toshiki、Ikeda Natsumi、Koganezawa Tomoyuki、Kajiya Daisuke、Saitow Ken-ichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 33 ページ: 20130-20135

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b05144

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Si nanocrystal solution with stability for one year2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kajiya, and Ken-ichi Saitow
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 1 号: 72 ページ: 6881-6889

    • DOI

      10.1039/c8ra08816k

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrapure Films of Polythiophene Derivatives are Born on a Substrate by Liquid Flow2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kajiya, and Ken-ichi Saitow
    • 雑誌名

      ACS Applied Energy Materials

      巻: 8 号: 12 ページ: 41299-41307

    • DOI

      10.1021/acsaem.8b01260

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] One-Year Stable Silicon Nanocrystal Solution by Laser Ablation Synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kajiya, Ken-ichi Saitow
    • 学会等名
      2019 MRS Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PEDOT:PSS/Si太陽電池の添加剤による性能向上2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 俊樹, 池田 なつみ, 加治屋 大介, 齋藤 健一
    • 学会等名
      2019 第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Brush-printing法を用いたF8BT配向膜の作製:偏光度と膜厚の相関2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 俊樹, 加治屋 大介, 齋藤 健一
    • 学会等名
      2019 第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 導電性高分子配向膜の新規作製法2019

    • 著者名/発表者名
      竹本 昌一, 加治屋 大介, 齋藤 健一
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A new method for preparing uniaxial oriented films via facile solution processes2019

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Takemoto, Daisuke Kajiya, Ken-ichi Saitow
    • 学会等名
      The 16th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PEDOT:PSS/Si太陽電池の添加剤による性能向上2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 俊樹, 池田 なつみ, 加治屋 大介, 齋藤 健一
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Brush-printing法を用いたF8BT配向膜の作製:偏光度と膜厚の相関2019

    • 著者名/発表者名
      坂田 俊樹, 加治屋 大介, 齋藤 健一
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶液中で1年安定なシリコンナノ結晶2018

    • 著者名/発表者名
      加治屋 大介, 齋藤 健一
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高純度H凝集体P3HTフィルムの作製2018

    • 著者名/発表者名
      加治屋大介、齋藤健一
    • 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] Preparation of Pure H-aggregate P3HT Film2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kajiya, Ken-ichi Saitow
    • 学会等名
      2018 MRS Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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