ポンプ‐プローブ型電場変調分光法の開発と有機薄膜太陽電池の光照射下内部電場の研究

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05251
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29010:応用物性関連
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 広光 一郎 島根大学, 学術研究院理工学系, 教授 (40199138)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 有機薄膜太陽電池 / 動作原理 / 内部電場 / 電場変調分光法

研究成果の概要

ポンプ－プローブ型電場変調分光（EAPP）の装置を開発し、その装置を用いて有機薄膜太陽電池の内部電場の測定を行った。有機薄膜太陽電池は2種類の有機半導体の薄膜を重ね合わせた構造をしている。EAPP法では、一方の有機半導体の薄膜を光で励起した状態で、個々の有機半導体層の内部電場を測ることができ、それにより太陽電池中のキャリヤ生成機構に関する情報が得られる。一般に有機薄膜太陽電池の光照射によるキャリヤ生成は2種類の有機半導体の接合界面で起こると考えられているが、本研究によって、キャリヤ生成が接合界面以外でも起こる、ということが示された。

自由記述の分野

有機半導体デバイス

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機薄膜太陽電池は次世代の太陽電池として研究されているが、その動作機構には不明な点があり、それを解明することで、更なる特性向上につなげることができる。動作機構の研究において、太陽電池中の内部電場の振る舞いを知ることは極めて重要である。本研究では、有機薄膜太陽電池の内部電場を研究するための新しい方法を開発し、動作機構に関する新たな知見を得た。