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有機‐無機ハイブリッド界面による高感度光センシング技術の創出と光発電素子への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26810103
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 エネルギー関連化学
研究機関青山学院大学

研究代表者

石井 あゆみ  青山学院大学, 理工学部, 助教 (70406833)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード光電変換 / 有機-無機ハイブリッド / 錯体 / 高電圧出力 / 光電流増幅 / 界面 / 光電変換素子 / 希土類錯体 / 有機太陽電池 / 結晶性有機半導体
研究成果の概要

本研究では、有機-無機ナノ複合界面を有するハイブリッド型光電変換システムの構築により、一光子レベルで光をセンシングし電気エネルギーに変換する高感度光センシング技術の確立を目的とした。成果は大きくわけて二つである。①酸化チタン多孔膜と有機色素を界面で錯形成により融合した素子において、単セルで1.2Vという世界最高レベルの高電圧出力に成功した。②希土類イオンと有機分子からなる錯体を酸化チタン多孔膜の界面に導入した光電変換素子を作製し、紫外光領域の光に対し電流値を1000倍以上に増幅させることに成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Solar-Pumping Upconversion of Interfacial Coordination Nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii*, M. Hasegawa*
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 41446-41446

    • DOI

      10.1038/srep41446

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polymorphism-based luminescence of lanthanide complexes with a dueterated 1,10-phenanthroline2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ogata, A. Ishii, C.L.Lu, T.Kondo, N.Yajima, M. Hasegawa*
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 334 ページ: 55-60

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2016.10.031

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Ethanol-Induced Interfacial Reduction of a Europium Complex on SiO2 Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      Chem. Lett

      巻: 45 号: 11 ページ: 1265-1267

    • DOI

      10.1246/cl.160698

    • NAID

      130005509530

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Interfacial Europium Complex on SiO2 Nanoparticles: Reduction-Induced Blue Emission System2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 11714-11714

    • DOI

      10.1038/srep11714

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] シリカナノ粒子と希土類によるインターフェイシャル錯体の低温合成と青色発光発現2015

    • 著者名/発表者名
      石井あゆみ, 長谷川美貴
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 50 ページ: 887-887

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 希土類錯体の開発と光機能:界面における錯形成を利用した発光性ナノ粒子の開発2015

    • 著者名/発表者名
      石井あゆみ, 長谷川美貴
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 9 ページ: 18-22

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 禁制遷移を光らせる2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川美貴, 石井あゆみ
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 26 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Luminescence of fusion materials of polymeric chain-structured lanthanide complexes2015

    • 著者名/発表者名
      S. Saki, A. Ishii, C. Yamada, J. Kim, C. H. Song, A. Fujiwara, M. Takata, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 47 号: 2 ページ: 195-200

    • DOI

      10.1038/pj.2014.88

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fully crystalline perovskite-perylene hybrid photovoltaic cell capable of 1.2 V output with a minimized voltage loss2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, A. K. Jena, and T. Miyasaka
    • 雑誌名

      APL Materials

      巻: 2 号: 9 ページ: 191102-191102

    • DOI

      10.1063/1.4895039

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A metallocene molecular complex as visible-light absorber for high-voltage organic-inorganic hybrid photovoltaic cells2014

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, T. Miyasaka
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 15 号: 6 ページ: 1028-1032

    • DOI

      10.1002/cphc.201301228

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機無機ペロブスカイト太陽電池の構造設計と高効率化2014

    • 著者名/発表者名
      宮坂力, A. K. Jena, H.-W. Chen, K.-L. Wu, X.-F. Wang, 酒井誠弥, 古郷敦史, 實平義隆, 沼田陽平, 石井あゆみ, 池上和志
    • 雑誌名

      太陽エネルギー

      巻: 40 ページ: 25-32

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The reduction induced emission mechanism of SiO2 nanoparticles with an interfacial Eu complex2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, M. Hasegawa
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 界面Eu錯体を導入したTiO2ナノ多孔膜の発光と光電変換機能2016

    • 著者名/発表者名
      石井あゆみ, 堺達郎, 長谷川美貴
    • 学会等名
      第28回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] An interfacial Eu complex on a mesoporous TiO2 nano film for photo-emission and photo-electric conversion devices2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, M. Hasegawa
    • 学会等名
      The International Conference on Rare Earths in Sapporo (Rare Earths 2016)
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction-Induced Blue emission system of the Interfacial Europium Complex on SiO2 Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, M. Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Lanthanide Coordination Chemistry (ISLCC2016)
    • 発表場所
      Aoyama Gakuin University
    • 年月日
      2016-06-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo-emission and photo-electric conversion of an interfacial Eu complex on a mesoporous TiO2 nano film2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, T. Sakai. S. Ogata. M. Hasegawa
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Lineally Polarized Emission of Lanthanide Complexes with Layer Arrangement in the Langmuir-Blodgett Film2015

    • 著者名/発表者名
      A. ISHII, N. Goto, M. Hasegawa
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Interfacial Europium Complex on SiO2 Nanoparticles for Reduction-Induced Blue Emission System2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, M. Hasegawa
    • 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 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lineally Polarized Emission of Lanthanide Complexes with Layer Arrangement in the LB Film2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ishii, N. Goto, M. Hasegawa
    • 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 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interfacial Europium Complex on SiO2 Nanoparticles for Reduction-Induced Blue Emission System2015

    • 著者名/発表者名
      A. ISHII, M. Hasegawa
    • 学会等名
      Third International Symposium on the Photofunctional Chemistry of Complex Systems
    • 発表場所
      Maui, Hawaii, U.S.A.
    • 年月日
      2015-12-12 – 2015-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コアシェル型SiO2/Euナノ粒子の界面錯形成による原子価制御と発光特性2015

    • 著者名/発表者名
      石井あゆみ、長谷川美貴
    • 学会等名
      第27回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      佐渡インフォメーションセンター(あいぽーと佐渡)
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鎖状構造を有するヘリカルなランタニド錯体の多重発光制御2014

    • 著者名/発表者名
      石井あゆみ・佐藤沙紀・山田智咲・長谷川美貴
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] ペロブスカイト型太陽電池における高電圧化の要素技術2014

    • 著者名/発表者名
      石井あゆみ, 宮坂力
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      技術教育出版社
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] コアシェル型Ln錯体ナノ粒子2017

    • 発明者名
      長谷川美貴、二瓶あゆみ
    • 権利者名
      長谷川美貴、二瓶あゆみ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 有機無機ハイブリッド構造からなる光電変換素子2014

    • 発明者名
      宮坂力, 二瓶あゆみ
    • 権利者名
      宮坂力, 二瓶あゆみ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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