超臨界流体の極限場開拓と薄膜太陽電池への応用

• 研究課題/領域番号: 26790015
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ材料化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 加治屋 大介 広島大学, 自然科学研究支援開発センター, 助教 (80448258)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 高圧力 / 振動分光 / 溶媒和 / ナノ構造 / 導電性高分子 / 配向 / 電荷輸送 / 超臨界流体 / ナノ構造体 / ハイブリッド太陽電池

研究成果の概要

超臨界流体中の溶質-溶媒間相互作用を振動ラマン分光測定と理論解析で研究し，複数の系で引力・斥力エネルギーを定量的に解明した。超臨界流体にエステルやアルコールを混合すると溶質-溶媒間に強い引力相互作用が働き，サイト選択的な溶媒和が大きな引力エネルギーの発現の鍵であることを示した。超臨界流体を用いた，薄膜太陽電池の導電性高分子フィルムの作製法を検討した。高圧条件で導電性高分子フィルムの結晶性が増加し，太陽電池の電荷輸送方向に電荷移動度と電荷密度が増加することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Solvation of Esters and Ketones in Supercritical CO2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya, Masayoshi Imanishi, and Ken-ichi Saitow
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 120 号: 4 ページ: 785-792
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b11740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Si-nanocrystal/P3HT hybrid films with a 50- and 12-fold enhancement of hole mobility and density: films prepared by successive drop casting (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya and Ken-ichi Saitow
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 7 号: 38 ページ: 15780-15788
  • DOI: 10.1039/c5nr02361k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hole mobility enhancement of MEH-PPV film by heat treatment at Tg (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya, Tomoyuki Koganezawa, and Ken-ichi Saitow
  • 雑誌名: AIP Advances 巻: 5 号: 12
  • DOI: 10.1063/1.4939135
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhancement of Out-of-plane Mobility in P3HT Film by Rubbing: Aggregation and Planarity Enhanced with Low Regioregularity (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya, Shuhei Ozawa, Tomoyuki Koganezawa, and Ken-ichi Saitow
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 119 号: 15 ページ: 7987-7995
  • DOI: 10.1021/jp510675r
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of Annealing Temperature on Out-of-Plane Mobility and Structure of MEH-PPV Film (2016)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya, Tomoyuki Koganezawa, Ken-ichi Saitow
  • 学会等名: 2016 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: Arizona, USA
  • 年月日: 2016-03-28
  • 国際学会
• [学会発表] PEDOT:PSS薄膜の構造とハイブリッド太陽電池の光電変換特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田なつみ, 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤健一
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] PEDOT:PSS/Si太陽電池への５種類の添加物の効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田なつみ, 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤健一
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Synthesis of blue-light emitting alkyl-passivated silicon nanocrystals via (HSiO1.5)n sol-gel polymer (2015)
  • 著者名/発表者名: Yunzi Xin, Ryo Wakimoto, Daisuke Kajiya, Ken-ichi Saitow
  • 学会等名: PACIFICHEM
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] P3HT/Siナノ結晶ハイブリッドフィルムの光伝導ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 加治屋大介, 齋藤健一
  • 学会等名: 第24回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学 霞キャンパス
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] PEDOT:PSS薄膜の膜構造とハイブリッド太陽電池の光電変換特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田なつみ, 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤 健一
  • 学会等名: 第24回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学 霞キャンパス
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] ソフト摩擦転写法で作製したP3HT配向膜の面内・面外構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今西正義, 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤健一
  • 学会等名: 第24回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学 霞キャンパス
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] Site-selective solvation in supercritical CO2: Attractive and repulsive energies quantified by vibrational Raman spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Kajiya and K. Saitow
  • 学会等名: 11th International Symposium on Supercritical Fluids
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-10-11
  • 国際学会
• [学会発表] Enhancements of Out-of-plane Mobility and Face-on Orientation in P3AT Films by Rubbing Process (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya, Tomoyuki Koganezawa, and Ken-ichi Saitow
  • 学会等名: 2015 EMRS Spring Meeting
  • 発表場所: フランス，リール
  • 年月日: 2015-05-11 – 2015-05-15
• [学会発表] Enhancements of Out-of-plane Mobility and Face-on Orientation in P3AT Films by Rubbing Process (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Kajiya, T. Koganezawa, and K. Saitow
  • 学会等名: 2015 E-MRS Spring Meeting
  • 発表場所: Lille, France
  • 年月日: 2015-05-11
  • 国際学会
• [学会発表] HSQの合成と熱処理法で作製した発光性Siナノ粒子 (2015)
  • 著者名/発表者名: 脇本遼, 辛韵子, 加治屋大介, 齋藤健一
  • 学会等名: ナノ学会第13回大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-05-11
• [学会発表] Si/PEDOT:PSSハイブリッド太陽電池の作製とPEDOT:PSS膜のGIXD測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田なつみ, 加治屋大介1, 小金澤智之, 齋藤 健一
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] Enhancement of Out-of-Plane Mobility of P3HT Thin Film Prepared by Rubbing: Relation between Structure and Charge Transport (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kajiya, Tomoyuki Koganezawa, Ken-ichi Saitow
  • 学会等名: 2014 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: アメリカ，ボストン
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-05
• [学会発表] Study on Photoluminescence of Silicon Quantum Dots Synthesized by Pulsed Laser Ablation and Effect of Aging in Organic Solvent (2014)
  • 著者名/発表者名: Yunzi Xin, Takumi Kitasako, Daisuke Kajiya, Ken-ichi Saitow
  • 学会等名: 2014 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: アメリカ，ボストン
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-05
• [学会発表] Siナノ結晶/P3HT薄膜における光伝導特性の著しい増加 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加治屋大介, 齋藤健一
  • 学会等名: 第6回薄膜太陽電池セミナー
  • 発表場所: 広島大学 霞キャンパス
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [学会発表] ソフト摩擦転写法によるP3HT配向膜の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今西正義, 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤健一
  • 学会等名: 第6回薄膜太陽電池セミナー
  • 発表場所: 広島大学 霞キャンパス
  • 年月日: 2014-10-15 – 2014-10-16
• [学会発表] P3HT薄膜へのSiナノ結晶の混合による光伝導特性の著しい増加：成膜法と界面の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤健一
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会2014
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] ソフト摩擦転写法によるP3HTの一軸配向膜の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 今西正義, 加治屋大介, 小金澤智之, 齋藤健一
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会2014
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] シリコン/PEDOT:PSSハイブリッド太陽電池の作製とその光電変換特性の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池田なつみ, 徳田一真, 加治屋大介, 齋藤健一
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会2014
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [学会発表] Effect of the optical properties of poly-TPD on the performance of organic LED (2014)
  • 著者名/発表者名: Xin Yunzi, Kajiya Daisuke, Saitow Ken-ichi
  • 学会等名: 第8回分子科学討論会2014
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-24
• [備考] 広島大学 研究者総覧
  • URL: http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.ba5ed92abf46dcc2520e17560c007669.html