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フェムト秒超解像顕微過渡吸収測定装置の開発と有機薄膜太陽電池系への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14084
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
研究機関関西学院大学

研究代表者

片山 哲郎  関西学院大学, 理工学部, 助教 (80592360)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード時間分解分光 / 顕微過渡吸収 / 光電変換過程 / 顕微過渡吸収測定法 / 超解像 / 構造化照明 / 光化学 / 物理化学 / 顕微分光 / 超解像技術
研究成果の概要

本研究はこの不均一性を克服する超解像技術を組み合わせた過渡吸収分光法により、100 nm以下のバルクヘテロ接合層の相分離構造を持つπ共役高分子における電荷捕捉、光退色の反応因子を明らかにし、光耐久性と大面積化に伴う光電変換効率の低下の問題を解決することを目的とし、超解像過渡吸収顕微鏡の装置開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電子受容体分子と電子供与体分子が数十nm程度のサイズで不均一に相分離したバルクヘテロ構造を持つ有機系太陽電池では、実用化の一つの壁といわれた10%を超える光電変換効率が報告されているが、いまだ実用化に至らず、光耐久性の問題と大面積化に伴う光電変換効率の低下の問題を抱えている。その本質的な原因となる化学反応過程は試料の不均一性により明らかでなく、光劣化や大面積化に伴う光電変換効率の低下を抑えるような合理的分子設計指針は提出されていない。本研究はこの不均一性を克服する超解像分光法により光耐久性と大面積化に伴う光電変換効率の低下の問題を解決することを目的とし、超解像過渡吸収顕微鏡の装置開発を行った。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Unravelling the Ultrafast Exciton Relaxation and Hidden Energy State In CH3NH3PbBr3 Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Katayama, Harunobu Suenaga, Tomoki Okuhata, Sadahiro Masuo and Naoto Tamai
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 122 号: 9 ページ: 5209-5214

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b01051

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quasi-Type II Carrier Distribution in CdSe/CdS Core/Shell Quantum Dots with Type I Band Alignment2018

    • 著者名/発表者名
      Li Wang, Kouhei Nonaka, Tomoki Okuhata, Tetsuro Katayama, and Naoto Tamai
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 122 号: 22 ページ: 12038-12046

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b11684

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Femtosecond excited-state dynamics of fullerene-C60 nanoparticles in water2018

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi Yukihide、Arinishi Miya、Katayama Tetsuro、Miyasaka Hiroshi、Asahi Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 2 ページ: 958-966

    • DOI

      10.1039/c7cp06746a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unravelling the Ultrafast Exciton Relaxation and Hidden Energy State In CH3NH3PbBr3 Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Katayama, Harunobu Suenaga, Tomoki Okuhata, Sadahiro Masuo and Naoto Tamai
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. C

      巻: 122 ページ: 5209-5214

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フェムト秒顕微過渡吸収測定法による有機-無機ペロブスカイト結晶の非線形発光ダイナミクスの観測2018

    • 著者名/発表者名
      片山哲郎、玉井尚登
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct observation of carrier dynamics in an organic-inorganic perovskite crystal by femtosecond transient absorption microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Katayama, Naoto Tamai
    • 学会等名
      27th IUPAC on Photochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒顕微過渡吸収測定法を用いた有機-無機ペロブスカイト結晶における非線形発光機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      片山哲郎,末永晴信,玉井尚登
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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