研究課題
最終年度の最も大きな成果は，化学還元によるLi@C60中性体合成法開発と，それを用いた有機ペロブスカイト太陽電池素子開発である．成果をそれぞれ，論文として投稿・発表することができた．Li@C60中性体化学還元法は，それまで電気化学的な還元によりのみ得られていたLi@C60中性体を，化学的な一電子還元剤を用いる還元により得る方法であり，合成に要する時間および一度に合成できる量が飛躍的に向上した．この方法で重要な点は，一電子還元のみを選択的に行う還元剤（デカメチルフェロセン）の選定，反応前後での溶解度差を利用した単離を行うためのLi+@C60塩と溶媒の選択，の二点である．この方法が開発されたことにより，それまで困難であったLi@C60中性体それ自体の物性評価や素子応用への適用が容易になった．前段の方法で得られたLi@C60中性体を用いて，有機ペロブスカイト太陽電池の電子輸送層への適用を行った．それまでも用いられていたC60フラーレンのみを用いた電子輸送層は，フェルミ準位のマッチングや電荷輸送能が不十分であった．このC60層に，外形が全く等しく電子を一つだけ多く持つLi@C60中性体を％のオーダーで混入することにより，そのドーピング効果により性能を向上させることができた．性能の向上はLi@C60/C60比が1%の場合が最も高かった（変換効率8.18%, C60のみの膜では4.67%）．それ以上のドーピングでは余分なLi@C60の凝集のために性能が劣化したことから，このような影響の抑制が今後の課題である．それ以外の成果としては，カーボンナノチューブを裏面電極として用いたペロブスカイト太陽電池へのLi+@C60塩適用やその他太陽電池向け材料に関する研究があった．最終的に本年度には，査読ありの英文論文で５報の報告を行うことができた．
すべて 2019 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 産業財産権 (1件)
J. Org. Chem.
巻: 84 ページ: 6270,6277
10.1021/acs.joc.9b00549
Org. Electron.
巻: 71 ページ: 50,57
10.1016/j.orgel.2019.04.036
Carbon
巻: 153 ページ: 467,471
10.1016/j.carbon.2019.07.028
Chem. Commun.
巻: 55 ページ: 11837,11839
10.1039/c9cc06120g
J. Am. Chem. Soc.
巻: 141 ページ: 16553,16558
10.1021/jacs.9b06418
