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Development of acceptor materials for the large-area air-stable Organic Solar Cell with low energy loss

研究課題

研究課題/領域番号 23K04913
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関大阪大学

研究代表者

Chatterjee Shreyam  大阪大学, 産業科学研究所, 特任助教 (70898957)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2028-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
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)
2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードOrganic conductors / P3HT-based solar cell / Nonfullerene acceptor / Organic solar cells / Organic Solar Cell / Materials Chemistry / Organic Electronics / Thin film devices
研究開始時の研究の概要

Different designed molecules were screened through theoretical calculations to preliminary estimation of HOMO and LUMO energy level of the newly designed molecules. Fluorinated Napthothiadiazole (FNTz) will be used as the central unit and various terminal units will be examined to achieve the desired semiconductors with necessary band gaps compatible with P3HT as donor. The synthesis of molecules will be started soon and after that different physical properties will be estimated. Newly synthesized molecules will be employed to use in the Organic solar cell device to check their efficiency.

研究実績の概要

The overall concept of this research is to develop novel π-conjugated molecules as an electron acceptor material compatible with P3HT-based donor for the large area air-stable organic solar cell. Till now, fluorinated naphthothiadiazole-based electron deficient new molecules with noncovalent conformational locks between S…N or N…F of the linker part has been already successfully synthesized. Different linker with are used for precisely adjust the molecular LUMO level, electron transfer ability in the mixed thin film, and miscibility with P3HT-based donor. Physical properties measurement such as absorption spectroscopy, cyclic voltammetry measurements are going on to check their compatibility with P3HT to be utilized as an nonfullerene acceptor for the OPV devices in ambient condition.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

The development of new pi-conjugated molecule as electron acceptor that are compatible to the low-cost and bulk-available donor, P3HT- based organic solar cell is progressing smoothly.

今後の研究の推進方策

We are panning to continue developing new pi-conjugated molecule as nonfullerene acceptor with distinctive molecular structures and investigate the mechanism by which the solar cell devices operate.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Invariant Charge Carrier Dynamics Using a Non-Planar Non-Fullerene Acceptor across Multiple Processing Solvents2024

    • 著者名/発表者名
      Gonev Hristo Ivov、Jones Elena、Chang Chia-Yu、Ie Yutaka、Chatterjee Shreyam、Clarke Tracey M.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: Corresponding author 号: 16 ページ: 6758-6766

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.4c00708

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Green-Solvent Processed Green-Light Wavelength-Selective Organic Solar Cells Towards Agrivoltaics2024

    • 著者名/発表者名
      Shreyam Chatterjee, Yohei Iimuro, Yasuyuki Watanabe, and Yutaka Ie
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: Corresponding author ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [備考]

    • URL

      https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/omm/member-e.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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