特異なパイ共役分子を基盤とする高効率有機薄膜太陽電池の開発

• 研究課題/領域番号: 23750223
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー (2013); 独立行政法人理化学研究所 (2011-2012)
• 研究代表者: 安藤 伸治 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, 高効率次世代燃料電池プロジェクト, 研究員 (10525348)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 有機半導体 / 超分子化学 / 太陽電池 / 有機化学 / ラセン構造 / 平面構造 / 電子供与体 / 電子受容体 / 自己組織化 / 分子性固体

研究概要

高効率な有機薄膜太陽電池の実現には、電子供与体と電子受容体が、それぞれナノサイズの集団として集積化し、幅広い接触面積をもって接合できる新規材料の開拓が重要となる。本研究では、電子供与性・受容性機能団の特異的な集積構造を分子レベルからデザインし、特異なパイ共役系を有する高性能な有機半導体群を構築することに成功した。さらに本研究過程において、高い電子受容性を有する新奇な平面分子が、キャリア輸送に最適なface-on配向を取る現象を偶然発見し、新奇な光電変換材料を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Remarkable Effect of Terminal Groups and Solvents on Helical Folding of o-Phenylene Oligomers (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 134巻 号: 27 ページ: 11084-11087
  • DOI: 10.1021/ja303117z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functionalized Oligomers Create Foldamers in Solution (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 雑誌名: Spotlights on Recent JACS Publications 巻: 134巻 号: 31 ページ: 12879-12880
  • DOI: 10.1021/ja3070107
• [雑誌論文] Redox-responsive molecular helices with highly condensed -clouds (2011)
  • 著者名/発表者名: Eisuke Ohta, Hiroyasu Sato, Shinji Ando, Atsuko Kosaka, Takanori Fukushima, Daisuke Hashizume, Mikio Yamasaki, Kimiko Hasegawa, Azusa Muraoka, Hiroshi Ushiyama, Koichi Yamashita, Takuzo Aida
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 3 号: 1 ページ: 68-73
  • DOI: 10.1038/nchem.900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, characterization, and photoinduced electron transfer properties of core-functionalized perylene-3,4 : 9,10-bis(dicarboximide) s with pendant anthracenes (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、Charusheela Ramanan、Antonio Facchetti、Michael R. Wasielewski、Tobin J.Marks
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 21巻 号: 47 ページ: 19049-19057
  • DOI: 10.1039/c1jm13397g
  • 査読あり
• [学会発表] 平行配向を示す非フラーレンアクセプターの太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀、安藤伸治、江野澤英穂、梶谷孝、福島孝典
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 平行配向を示す非フラーレンアクセプターの太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀、安藤伸治、江野澤英穂、梶谷孝、福島孝典
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春期学術講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学（神奈川県）
• [学会発表] 分子末端にキラルアミド基を有するオルトオリゴフェニレンのラセンキラリティーの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、佐藤寛泰、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、相田卓三
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2012-05-31
• [学会発表] Chemistry of Helical o-Phenylene Oligomers with Highly Condensed pi-Clouds (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: The 2nd RIKEN-McGill University Scientific Workshop
  • 発表場所: 理化学研究所和光キャンパス(埼玉県)
  • 年月日: 2012-04-25
• [学会発表] キラルアミド化によるオリゴオルトフェニレンのラセンキラリティーの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、佐藤寛泰、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、相田卓三
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應大学日吉キャンパス(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 分子末端にキラルアミド基を有するオルトオリゴフェニレンのラセンキラリティーの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、佐藤寛泰、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、相田卓三
  • 学会等名: 第6１回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [学会発表] キラルアミド化によるオリゴフェニレンのラセンキラリティーの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、佐藤寛泰、太田英輔、小阪 敦子、福島孝典、相田卓三
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應大学日吉キャンパス（神奈川県）
• [学会発表] 疎溶媒効果によって安定化されたナノスケールラセン分子の動的コンフォメーション挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山県)
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 疎溶媒効果により誘起されるオルトフェニレンオリゴマーのラセン構造その動的および電気化学的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨木県)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] オルトフェニレンのキラルアミド化によるラセンキラリティの制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔、佐藤寛泰、安藤伸治、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、相田卓三
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨木県)
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] オルトフェニレン : π電子を高密度で含むラセン分子の構造・動的挙動およびその電子移動による制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔、佐藤寛泰、安藤伸治、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、山崎幹緒、長谷川仁子、相田卓三
  • 学会等名: 第35回有機電子移動化学討論
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス(福岡県)
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] オルトフェニレン : 高密度π電子含有ラセン分子が示す特異な酸化還元応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔、佐藤寛泰、安藤伸治、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、相田卓三
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] オリゴオルトフェニレン : 電子供与性または受容性官能基が置換したπ共役ラセンの構築と動的コンフォメーション挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] オリゴオルトフェニレン：電子供与性または受容性官能基が置換したπ共役ラセンの構築と動的コンフォメーション挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪 敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府）
• [学会発表] オルトフェニレン：高密度π電子含有ラセン分子が示す特異な酸化還元応答 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔、佐藤寛泰、安藤伸治、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、相田卓三
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府）
• [学会発表] オルトフェニレン：π電子を高密度で含むラセン分子の造・動的挙動およびその電子移動による制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔、佐藤寛泰、安藤伸治、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、山崎幹緒、長谷川仁子、相田卓三
  • 学会等名: 第35回有機電子移動化学討論会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパス（福岡県）
• [学会発表] オルトフェニレンのキラルアミド化によるラセンキラリティの制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太田英輔、佐藤寛泰、安藤伸治、小阪敦子、福島孝典、橋爪大輔、相田卓三
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨木県）
• [学会発表] 疎溶媒効果により誘起されるオルトフェニレンオリゴマーのラセン構造 その動的および電気化学的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪 敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨木県）
• [学会発表] 疎溶媒効果によって安定化されたナノスケールラセン分子の動的コンフォメーション挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤伸治、太田英輔、小阪 敦子、福島孝典、橋爪大輔、越野広雪、相田卓三
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス（岡山県）
• [備考]
  • URL: http://www.newkast.or.jp/innovation/labo/yamaguchi_project.html