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有機分子の合金化による有機太陽電池の高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 26620203
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 デバイス関連化学
研究機関東京大学

研究代表者

田中 秀幸  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特任講師 (10585821)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード有機エレクトロニクス / 有機太陽電池 / 分子合金 / ポルフィリン / 固溶体 / フラーレン / ペロブスカイト
研究成果の概要

本研究は,異種分子間での分子軌道を電子的にカップリングさせることで,分子の合金化を実現し,それによる効率な光捕集効果をもって有機太陽電池の効率を向上させる事を目的とした.二種の結晶性ポルフィリン材料は,二成分混合系においては分離結晶化する傾向にあるが,高粘性フラーレンをマトリクスとして加えた三成分混合系とする事で,ポルフィリン分子の拡散が制御され,合金化を誘起できる事を見出した.合金化したポルフィリンが,単一のポルフィリンよりも優れた光電変換特性を示す事を見出し,太陽電池の高効率化に向けた指針となることを実証した.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Chemical Pathways Connecting Lead(II) Iodide and Perovskite via Polymeric Plumbate(II) Fiber2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Guo, K. Shoyama, W. Sato, Y. Matsuo, K. Inoue, K. Harano, C. Liu, H. Tanaka, E. Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 50 ページ: 15907-15914

    • DOI

      10.1021/jacs.5b10599

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Solid Solution Composed of Two Structurally Similar Porphyrins for Organic Solar Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Yonggang Zhen, Hideyuki Tanaka, Koji Harano, Satoshi Okada, Yutaka Matsuo, Eiichi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 6 ページ: 2247-2252

    • DOI

      10.1021/ja513045a

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Air-Stable and Solution-Processable Perovskite Photodetectors for Solar-Blind UV and Visible Light2015

    • 著者名/発表者名
      Yunlong Guo, Chao Liu, Hideyuki Tanaka, and Eiichi Nakamura
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 6 号: 3 ページ: 535-549

    • DOI

      10.1021/jz502717g

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement in the Efficiency of an Organic-Inorganic Hybrid Solar Cell with a Doped P3HT Hole-Transporting Layer on a Void-Free Perovskite Active Layer2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Guo, C. Liu, K. Inoue, K. Harano, H. Tanaka, E. Nakamura
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 2 号: 34 ページ: 13827-13830

    • DOI

      10.1039/c4ta02976c

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Morphological control of organic semiconductor crystals by surface design and matrix rheology2015

    • 著者名/発表者名
      S. Okada, M. Oiki, S. Furukawa, H. Tanaka, K. Harano, E. Nakamura
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Charge Distribution in Operating Perovskite Solar Cell Devices2015

    • 著者名/発表者名
      S. A Weber, V. W Bergmann, Y. Guo, H. Tanaka, 
I. Hermes, D. Li, S. A Bretschneider E. Nakamura, 
R. Berger
    • 学会等名
      2015 MRS Fall meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston (USA)
    • 年月日
      2015-11-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphology control for efficient and stable small molecule organic solar cells2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tanaka, E. Nakamura
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2015
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, San Diego, California, USA
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphology control for efficient and stable organic solar cells2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Tanaka, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      The 9th Aseanian Conference on Dye-Sensitised and Organic Solar Cells
    • 発表場所
      University of New South Wales, Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhanced Performance of Solution-processed Ternary Blend Organic Solar Cells Using Porphyrin Solid Solution2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Tanaka, Yonggang Zhen, Koji Harano, Satoshi Okada, Yutaka Matsuo, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      2014 MRS Fall meeting
    • 発表場所
      Hynes Convention Center, Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Solution-processable crystalline tetrabenzoporphyrin for small molecules photovoltaic cells2014

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Tanaka, Motoharu Oiki, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ホール輸送性ポリ(3-ヘキシルチオフェン)を用いたペロブスカイト太陽電池2014

    • 著者名/発表者名
      田中秀幸,Yunlong Guo, Chao Liu, 井上 健仁, 原野 幸治, 中村 栄一
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 先端 有機半導体デバイス ―基礎からデバイス物性まで―:Chapter 3 ”自己組織化”2015

    • 著者名/発表者名
      田中秀幸
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 紫外線検出器及びその製造方法2015

    • 発明者名
      中村栄一,田中秀幸,Yunlong Guo
    • 権利者名
      中村栄一,田中秀幸,Yunlong Guo
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-253280
    • 出願年月日
      2015-12-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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