有機半導体薄膜界面における非占有電子状態の系統的研究

• 研究課題/領域番号: 24350013
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 金井 要 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (10345845)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 電子構造 / 有機半導体 / 有機デバイス / 有機薄膜太陽電池 / 光電子分光 / 逆光電子分光 / 非占有電子構造 / 有機太陽電池 / 有機薄膜 / 電子状態

研究成果の概要

近年、導電性高分子とフラーレンや、その誘導体を活性層に用いた有機薄膜太陽電池は、新しい性能を持つ太陽電池として、注目を集めてきた。本研究では、典型的な有機太陽電池の電子輸送性材料である様々なフラーレン誘導体の電子構造を、光電子分光と逆光電子分光を用いて直接観測し、分子構造と電子構造の関連を明らかにした。この研究成果は、今後の有機太陽電池の高効率化のための材料開発にとって、重要な知見を与えるものである。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic Structure of Phthalocyanine Derivative-protected π-junction Au Nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Abe, Masayuki Kanehara, Kaname Kanai
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 15 号: 12 ページ: 3465-3470
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2014.09.035
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electronic structure of fullerene derivatives in organic photovoltaics (2014)
  • 著者名/発表者名: Rie Nakanishi, Ayumi Nogimura, Ritsuko Eguchi, Kaname Kanai
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 15 号: 11 ページ: 2912-2921
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2014.08.013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electronic structure and surface morphology of [6,6]-phenyl-C71-butyric acid methyl ester films (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nogimura
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 14 号: 12 ページ: 3222-3227
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2013.09.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of energy band development in a one-dimensional biradical molecular chain by ultraviolet photoemission spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Koike
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 102 号: 13
  • DOI: 10.1063/1.4799493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Side chain effect on electronic structure of spin-coated films of [6,6]-phenyl-C-61-butyric acid methyl ester and its bis-adduct (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike K. Kanai, Y. Ouchi, K. Seki
  • 雑誌名: Chemical Physics 巻: 415 ページ: 31-35
  • DOI: 10.1016/j.chemphys.2013.02.011
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electronic structure of organic biradical molecular films (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kanai
  • 雑誌名: Journal of The Vacuum Society of Japan 巻: 56 ページ: 32-38
  • NAID: 10031145735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structure of Ionic Liquids (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kanai
  • 雑誌名: Journal of The Vacuum Society of Japan 巻: 56 ページ: 61-66
  • NAID: 10031156420
  • 査読あり
• [学会発表] Electronic structure of fullerene derivatives in organic photovoltaics (2015)
  • 著者名/発表者名: Kaname Kanai
  • 学会等名: International Mini-Symposium on Organic Semiconductors: Their Electronic Structures and Device Physics
  • 発表場所: 千葉大学 西千葉キャンパス (千葉県)
  • 年月日: 2015-01-28
  • 招待講演
• [学会発表] 有機太陽電池におけるn型有機半導体分子の電子構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中西利栄，野木村あゆ美，江口律子，金井要
  • 学会等名: 応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス (北海道)
  • 年月日: 2014-09-19
• [学会発表] 電極装飾による両極性有機電界効果トランジスタの高性能化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山根航，古池晴信，近松真之，久保孝史，西内智彦，金井要
  • 学会等名: 応用物理学会秋期学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス (北海道)
  • 年月日: 2014-09-19
• [学会発表] フタロシアニン誘導体に保護されたπ接合Auナノ粒子の電子構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安部裕一
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
• [学会発表] 一重項ビラジカル分子Ph2-IDPL薄膜を用いた両極性有機電界効果トランジスタの作製と電極界面の電子構造の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 古池晴信
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
• [学会発表] Electronic Structure of OPV-related acceptor moleules (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kanai
  • 学会等名: JSPS-NSFC二国間交流研究事業 "Workshop on Physics in Organic Optoelectronics"
  • 発表場所: 東京理科大学
• [学会発表] 一重項ビラジカル分子Ph2-IDPLを用いた両極性有機電界効果トランジスタの作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 古池晴信
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] PC70BM薄膜の電子構造と表面の膜形態 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野木村あゆ美
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] Auナノ粒子が拡散したPEDOT:PSS薄膜の電子構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安部裕一
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] Electronic structure at organic/metal-oxide interface (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanai
  • 学会等名: Workshop on Nature of Gap States in Organic Devices
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] 環状チアジルラジカルBDTDA薄膜の電子構造の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古池晴信
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] 共鳴光電子分光による有機半導体/TiO_2薄膜界面の電子構造の直接観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤幹夫
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] フラーレン誘導体の電子構造の系統的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中西利栄
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2012-09-11
• [備考] 東京理科大学理工学部物理学科金井研究室
  • URL: http://kanai-tus.jp/
• [備考] 東京理科大学理工学部物理学科 金井研究室
  • URL: http://kanai-tus.jp/
• [備考]
  • URL: http://kanai-tus.jp/