| 研究課題/領域番号 |
17K14527
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
玉井 康成 京都大学, 工学研究科, 助教 (30794268)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 有機薄膜太陽電池 / 過渡吸収分光法 / 電荷分離 / 電荷再結合 / 共役高分子 / 光電変換 / 超短パルス分光 / 過渡吸収分光 / ヘテロジャンクション |
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| 研究成果の概要 |
過渡吸収分光法により電子ドナー/アクセプター界面における電荷生成・再結合ダイナミクスを調べたところ、電荷分離は主に非緩和電荷移動状態から進行していることが分かった。また、電荷分離の競合過程である無輻射的対再結合の速度を調べたところ、ドナーおよびアクセプターの結晶性・凝集性が低下すると、無輻射失活速度が一桁以上速くなることが分かった。さらに、自由電荷の二分子再結合機構についても検討したところ、膜の結晶性が向上するほど二分子再結合が抑制されることが分かった。以上の事から、電荷ダイナミクスは界面近傍の結晶性に強く依存することが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの研究により材料の結晶性が電子ドナー/アクセプター界面における電荷生成・再結合ダイナミクスに影響を及ぼしていると考えられてきたが、その詳細は十分に理解されているとは言い難かった。本研究により多様な分子形態あるいは集合構造によりヘテロ界面での電荷ダイナミクスがどのように変化するのかを明らかにすることができれば、これまで経験則に頼っていた材料設計に対し、科学的基盤に基づいた明確な設計指針を提示することができる。
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