ドナー・アクセプター界面構造の制御と光機能化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350068
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 今堀 博 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 教授 (90243261)
• 研究分担者: 梅山 有和 京都大学, 工学研究科, 助教 (30378806)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 有機太陽電池 / ポルフィリン / フラーレン

研究概要

近年、有機分子の特性を生かしたデバイスの開発が盛んになってきている.本研究では、有機太陽電池に焦点を絞り、その高性能化のための基礎的知見を得ることを目的とした.実際に種々の電子供与体、電子受容体分子を電極上に組織化し、光機能発現を目指すことを行った.特に電子供与体と電子受容体分子の分子ブラシを電極に垂直方向に逐次成長させ、その膜構造および光電池特性の関係を初めて明らかにすることができた.

研究成果

• [雑誌論文] Supramolecular Donor-Acceptor Heterojunctions by Vectorial tepwise Assembly of Porphyrins and Coordination-Bonded Fullerene Arrays for Photocurrent Generation (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Kira, T. Umeyama, Y. Matano, K. Yoshida, S. Isoda, J.-K. Park, D. Kim, H. Imahori
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 131 ページ: 3198-3200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photodynamics of Charge Separation and Recombination in Solid Alternating Films of Phthalocyanine or Phthalocyanine-Fullerene Dyad and Perylene Dicarboximide (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Lehtivuori, T. Kumpulainen, M. Hietala, A. Efimov, H. Lemmetyinen, A. Kira, H. Imahori, N. V. Tkachenko
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 1984-1992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substituent Effects of Porphyrins on Structures and Photophysical Properties of Amphiphilic Porphyrin Aggregates (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Hosomizu, M. Oodoi, T. Umeyama, Y. Matano, K. Yoshida, S. Isoda, M. Isosomppi, N. V. Tkachenko, H. Lemmetyinen, H. Imahori
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 112 ページ: 16517-16524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon Nanotube-Modified Electrodes for Solar Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Umeyama, H. Imahori
  • 雑誌名: Energy Environ. Sci. (Perspective) 1 ページ: 120-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Naphthyl-Fused π-Elongated Porphyrins for Dye-Sensitized TiO2 Cells, S. Hayashi (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, H. Hayashi, S. Eu, T. Umeyama, Y. Matano, Y. Araki, H. Imahori
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C112 ページ: 15576-15585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Sterically Hindered Phthalocyanines and Their Applications to Dye-Sensitized Solar Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Eu, T. Katoh, T. Umeyama, Y. Matano, H. Imahori
  • 雑誌名: Dalton Trans ページ: 5476-5483
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunable Soret band Splitting of Amphiphilic Porphyrin by Surface Pressure (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Miguel, K. Hosomizu, T. Umeyama, Y. Matano, H. Imahori, M. T. Martin-Romero, L. Camacho
  • 雑誌名: ChemPhysChem 9 ページ: 1511-1513
  • 査読あり
• [雑誌論文] H. Lehtivuori, T. Kumpulainen, A. Efimov, H. Lemmetyinen, A. Kira, H. Imahori, N. Tkachenko (2008)
  • 著者名/発表者名: Photoinduced Electron Transfer in Langmuir-Blodgett Monolayers of Double-Linked Phthalocyanine-Fullerene Dyad
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112 ページ: 9896-9902
  • 査読あり
• [雑誌論文] T. Umeyama, N. Tezuka, M. Fujita, S. Hayashi, N. Kadota, Y. Matano, H. Imahori (2008)
  • 著者名/発表者名: Clusterization, Electrophoretic Deposition, and Photoelectrochemical Properties of Fullerene-Functionalized Carbon Nanotube Composites
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 14 ページ: 4875-4885
  • 査読あり
• [雑誌論文] S. Kang, H. Hayashi, T. Umeyama, Y. Matano, N. V. Tkachenko, H. Lemmetyinen, H. Imahori (2008)
  • 著者名/発表者名: meso-3, 5-Bis(trifluoromethyl)phenyl Substituted Expanded Porphyrins : Synthesis, Characterization, and Optical, Electrochemical, and Photophysical Properties
  • 雑誌名: Chem. Asian. J 3 ページ: 2065-2074
  • 査読あり
• [学会発表] Creation of Fullerene- and Carbon Nanotube-Based Artificial Photosynthetic Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: The 36^<th> Fullerene-Nanotube General Symposium
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] 新規パイ電子共役化合物の創製と有機太陽電池への展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今堀博
  • 学会等名: SORESTシンポジウム(2), フレクシブルデバイス/マテリアルの未来像, SOREST横断デバイス物性研究会, コクヨホール
  • 発表場所: 品川, 東京
  • 年月日: 2009-02-12
• [学会発表] Rational Design of Nanostructured Donor-Acceptor Interfaces for Solar Energy Conversion (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: Texas Photovoltaic Symposium
  • 発表場所: Austin, Texas, USA
  • 年月日: 2009-01-30
• [学会発表] Novel Nanoarchitecture on Electrodes for Solar Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: International Symposium on Solar Cells and Solar Fuels
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 2008-12-11
• [学会発表] Improvement of Light-Harvesting Properties and Interfacial Electron transfer for Efficient Solar Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference 2008 (NMDC2008)
  • 発表場所: Kyoto University Clock Tower Centennial Hall
  • 年月日: 2008-10-22
• [学会発表] Chemical Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes and Their Applications to Photoelectrochemical Devices (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 211th Meeting of The Electrochemical Society
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] 人工光合成系の最先端の動向と展望 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今堀博
  • 学会等名: 第47回工業物理化学講習会ー環境調和エネルギー変換技術の動向と展望ー
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス産学連携交流センター
  • 年月日: 2008-10-03
• [学会発表] Energy Transfer in Artificial Photosynthetic Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 2008 Japan-US Nanophotonics Seminar
  • 発表場所: Miyazaki
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Self-Organization of Porphyrins and Carbon Nanostructures for Organic Solar Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 17th International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy (IPS17)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] Chemical Functionalization of Carbon Nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 17th International Materials Research Conference 2008 (IMRC2008)
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2008-07-19
• [学会発表] Efficient Photocurrent Generation by Porphyrin-Modified Electrodes (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: Fifth International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2008-07-07
• [学会発表] Photoinduced Energy Transfer and Charge Separation in Donor-Acceptor Linked Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (EXCON'08)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2008-06-26
• [学会発表] Design of Functional p Systems for Solar Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 2nd International Conference on Functional Materials and Devices 2008 (ICFMD2008)
  • 発表場所: Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2008-06-18
• [学会発表] Porphyrin-Modified Titanium Dioxide Electrodes for Solar Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: 210th Meeting of The Electrochemical Society
  • 発表場所: Phoenix, USA
  • 年月日: 2008-05-22
• [学会発表] Photocurrent Generation in Hydrogen-Bonded Porphyrin and Fullerene Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori
  • 学会等名: Imahori, 210th Meeting of The Electrochemical Society
  • 発表場所: Phoenix, USA
  • 年月日: 2008-05-19
• [学会発表] 人工光合成から太陽電池へ (2008)
  • 著者名/発表者名: 今堀博
  • 学会等名: 科学技術政策研究所シンポジウム「未来社会への挑戦-ナイスステップな研究者2007からのメッセージ」
  • 発表場所: 文部科学省講堂
  • 年月日: 2008-04-11
• [図書] カーボンナノチューブの光機能化(有機薄膜太陽電池の最新技術II) (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅山有和, 今堀博
  • 総ページ数: 131-139
  • 出版者: CMC
• [図書] Self-Assembly for Photoinduced Energy(Bottom-up Nanofabrication) (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Imahori and T. Umeyama(K. Ariga and H. S. Nalwa)
  • 総ページ数: 347-373
  • 出版者: American Scientific Publishers