色素増感太陽電池の光電変換特性とスピンダイナミクスの相関

• 研究課題/領域番号: 18750172
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 分子科学研究所
• 研究代表者: 古川 貢 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (90342633)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,850千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 光学材料 / 素子 / 色素増感太陽電池 / スピンダイナミクス / 時間分解ESR / 光電変換特性 / 電子スピン共鳴

研究概要

代替エネルギー問題は科学が解決しなければならない大きな社会問題のひとつである.解決策のひとつとして色素増感型太陽電池が注目されており,そのエネルギー変換効率を向上させることが重要である.色素分子として有機色素分子の光照射直後からの電子スピンの挙動を調べることで光電変換メカニズムの解明を試みた.その結果,光電変換プロセスの向上の鍵は,光励起状態から直接熱平衡状態に緩和するプロセスを抑えることにあることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Multi-frequency ESR studies on low-dimensional antiferromagnets, ζ-(BEDT-TTF)2PF6(THF) and γ-(BEDTTTF) 2PF6 (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Maeda, T. Hara, K. Furukawa, and T. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 81 ページ: 84-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trimacrocyclic arylamine and its polycationic states (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Ito, Y. Yamagishi, K. Fukui, S. Inoue, Y. Hirao, K. Furukawa, T. Kato and K. Tanaka
  • 雑誌名: Chem. Comm ページ: 6573-6575
  • NAID: 120001815087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-frequency ESR studies on low-dimensional antiferromagnets, ζ-(BEDT-TTF)_2PF_6(THF) and γ-(BEDT-TTF)_2PF_6 (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Maeda
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 81 ページ: 84-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trimacrocyclic arylamine and its polycationic states (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Ito
  • 雑誌名: Chem. Comm. ページ: 6573-6575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redistribution of Charge in the Proximity of the Spin-Peierls Transition : 13C NMR Investigation of (TMTTF)2PF6 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, K. Furukawa, and T. Hara
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 76 ページ: 64715-64715
  • NAID: 130005296925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redistribution of Charge in the Proximity of the Spin-Peierls Transition: ^<13>C NMR Investigation of(TMTTF)P_2F_6 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 76 ページ: 64715-64715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implementation of Molecular Spin Quantum Computing by Pulsed ENDOR Technique: Direct Observation of Quantum Entanglement and Spinor (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 雑誌名: Physica E 40 ページ: 363-366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manipulating the through-space spin-spin interaction of organic radicals in the confined cavity of a self-assembled cage (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Nakabayashi
  • 雑誌名: Chemistry-an Asian Journal 2 ページ: 164-170
  • 査読あり
• [学会発表] 光誘起伝導体TTF誘導体の時間分解ESRによる研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,杉島泰雄,藤原秀紀,中村敏和
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 光誘起伝導性TTF誘導体の時間分解ESRによる研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川貢
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 色素増感太陽電池のスピンダイナミクス研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 第47回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] 色素増感太陽電池のスピンダイナミクス研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 第2回分子科学討論会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] ESR Study of Spin Dynamics for Dye-Sensitized Solar Cell (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, and T. Nakamura
  • 学会等名: Asia Pacific EPR Society-EPRSymposium 2008
  • 発表場所: Cairns Convention Centre
  • 年月日: 2008-07-15
• [学会発表] ESR Study of Spin Dynamics for Dye-Sensitized Solar Cell (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa
  • 学会等名: Asia Pacific EPR Society-EPR Symposium 2008
  • 発表場所: Cairns Convention Centre
  • 年月日: 2008-07-15
• [学会発表] パルスESRによる有機導体のスピンダイナミクス研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 分子研研究会「先端的ESR手法による分子性物質の新機能性探索」
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2007-12-19
• [学会発表] パルスESRによる有機導体のスピンダイナミクス研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川 貢
  • 学会等名: 分子研研究会 「先端的ESR手法による分子性物質の新機能性探索」
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2007-12-19
• [学会発表] Pulsed-ESR Study of Spin Dynamics for Organic Conductor, (TMTTF)2PF6 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa and T. Nakamura
  • 学会等名: A Joint Conference of the International Symposium on Electron Spin Science and the 46th Annual Meeting of the Society of Electron Spin Science and Technology
  • 発表場所: 静岡コンベンションツアーセンター
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] Pulsed-ESR Study of Spin Dynamics for Organic Conductor, (TMTTF)_2PF_6 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa
  • 学会等名: A Joint Conference of the International Symposium on Electron Spin Science and the 46th Annual Meeting of the Society of Electron Spin Science and Technology
  • 発表場所: 静岡コンベンションツアーセンター
  • 年月日: 2007-11-08
• [学会発表] パルスESRによるTMTTF系のスピンダイナミクス研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川 貢
  • 学会等名: 日本物理学会 第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 有機導体TMTTF系のパルスESRによるスピンダイナミクス研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川貢,中村敏和
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 東北大
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] 有機導体TMTTF系のパルスESRによるスピンダイナミクス研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 古川 貢
  • 学会等名: 第1回 分子科学討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] ESR Study of Spin Dynamics for Organic Conductors (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, T. Hara, and T. Nakamura
  • 学会等名: COE21 "QUESTS" International workshop-New Developments in ESR of Strongly Correlated Systems
  • 発表場所: 物性研
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] ESR Study of Spin Dynamics for Organic Conductors (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa
  • 学会等名: COE21 "QUESTS" International workshop -New Developments in ESR of Strongly Correlated Systems
  • 発表場所: 物性研
  • 年月日: 2007-05-22