| 研究課題/領域番号 |
19K05420
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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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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
小野 克彦 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20335079)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 有機ホウ素錯体化合物 / 有機薄膜太陽電池 / ｎ型半導体 / 電荷分離 / 電荷再結合 / ホウ素錯体化合物 / n型半導体 / 有機ホウ素錯体 / 分子集合体 / 光吸収特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、クリーンエネルギー生産技術の一つである有機薄膜太陽電池において、ｎ型半導体の高性能化を実現するものである。これまでフラーレン誘導体がよく使用されてきたが、性能や材料コストの面でそれに替わる新たな分子モチーフが求められている。本研究ではテトラポッド様ｎ型半導体を考案し、それをホウ素錯体化合物によって実現する。数種類に及ぶ新規材料の開発とデバイス評価から、この分子モチーフの有効性を実証する。
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| 研究成果の概要 |
クリーンエネルギー生産技術の一つである有機薄膜太陽電池の研究分野において、フラーレン化合物に替わる新たなｎ型半導体の開発を行った。この分子モチーフとして、３次元構造をもつ有機ホウ素錯体化合物を合成し、その物性を研究した。この結果、フラーレン化合物に匹敵する高い電子親和性とともに、良好な光吸収特性が観測された。一方、これらを光活性層に使用した有機薄膜太陽電池を作製したところ、現時点で太陽電池として十分なレベルに達していないことが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機薄膜太陽電池のｎ型半導体としてフラーレン化合物が使用されているが、これらは炭素ケージ化合物であるため構造修飾には限りがある。本研究では、ｎ型半導体モチーフの構成ユニットとして有機ホウ素錯体化合物に着目した。これらは、３次元構造を容易に形成する手段として有力であり、ｎ型半導体として求められる電子親和性や光吸収特性を兼ね備えている。現時点でｎ型半導体のモチーフを確立できていないが、学術的課題を確認することができた。今後は、課題の解決により有機薄膜太陽電池の発展に貢献することを目指す。
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