高分子フタロシアニンを用いた袋小路のないホール輸送路を持つ有機薄膜太陽電池の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560018
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 広光 一郎 島根大学, 総合理工学部, 教授 (40199138)
• 研究分担者: 半田 真 島根大学, 総合理工学部, 教授 (70208700)
• 連携研究者: 田中 仙君 島根大学, 総合理工学部, 助教 (20397855)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 有機・分子エレクトロニクス / 太陽電池

研究概要

ITO基板上に真空蒸着した鎖状高分子フタロシアニンGaPcF薄膜は,通常は高分子軸(電流容易軸)が基板面に平行に配向するが,本研究では高分子軸が基板面に対して高秩序で立つ配向を得ることに成功した。これにより,袋小路のないホール輸送路を持つ有機薄膜太陽電池の作製が可能になった。しかし,このようにして作製した太陽電池は,期待されたような特性の向上を示さなかった。これは,薄膜界面での電荷輸送特性が低下したためと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of iodine doping of phthalocyanine on the photocurrent generation in a phthalo-cyanine/C60 heterojunction (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsei Mizuta, Masatoshi Iyota, Senku Tanaka, Ichiro Hiromitsu
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 520 ページ: 5761-5769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminescence of tetra-phenylporphyrin by an energy transfer from photoexcited ZnO nanoparticle (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Hiromitsu, Ayana Kawami, Senku Tanaka, Shigekazu Morito, Ryo Sasai, Takahisa Ikeue, Yasuhisa Fujita and Makoto Handa
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 501 ページ: 385-389
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improve-ment of power conversion efficiency on phthalocyanine/C60 hetero-junction solar cells by inserting a lithium phthalo-cyanine layer at the indium-tin oxide/phthalocyanine interface (2010)
  • 著者名/発表者名: Senku Tanaka, Toshiyuki Hanada, Koji Ono, Kazuya Watanabe, Katsumi Yoshino and Ichiro Hiromitsu
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 97 ページ: 253306-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly ordered molecular orientation in a phthalocyanine film deposited on a well-polished indium-tin oxide sub-strate (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Ishihara, Toyotsugu Kusagaya, Senku Tanaka and Ichiro Hiromitsu
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 49 ページ: 081602-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] A polymer complex[Cu(O2CC6F5) 2(pyz)] n formed from Copper(II) pentafluoro-benzoate and pyrazine (2009)
  • 著者名/発表者名: Makoto Handa, Yoshiyuki Ishitobi, Taku Yakuwa, Daisuke Yoshioka, Hideaki Ishida, Masahiro Mikuriya, Ichiro Hiromitsu, Hidekazu Tanaka and Takahisa Ikeue
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 82 ページ: 1277-1279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic thin-film solar cells with a Cu anode : Improvement of the photovoltaic prop-erties on aging in air (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yoshida, Senku Tanaka, Yasuhisa Fujita and Ichiro Hiromitsu
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 106 ページ: 064510-1-8
  • 査読あり
• [学会発表] 金属ドーピングした光電変換層を持つ有機薄膜太陽電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福澤謙, 花田俊幸, 田中仙君, 広光一郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] 光照射による有機薄膜の電子構造変化と光電変換特性との相関 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君, 福澤謙, 広光一郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] ITO基板上に蒸着した鎖状高分子フタロシアニン薄膜の分子配向制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湊慎太郎, 清友祥汰, 田中仙君, 広光一郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 20110829-0902
• [学会発表] 金属ドーピングした光電変換層をもつ有機薄膜太陽電池のデバイス特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君, 花田俊幸, 福澤謙, 広光一郎
  • 学会等名: 第58回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] 酸化亜鉛微粒子-ポルフィリン複合体の発光特性III (2011)
  • 著者名/発表者名: 広光一郎, 池上崇久, 後藤智宏, 田中仙君, 藤田泰久, 半田真
  • 学会等名: 第58回応用物理学関連連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-27
• [学会発表] Effect of white light illumination on the electronic structure of Zn-phthalocyanine/C60 inter-face studied by photoelectron spec-troscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Senku Tanaka, Koji Ogawa, Masao Kamada, Ichiro Hiromitsu
  • 学会等名: International Conference on Molecular Electronics and Bio-electronics
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] Control of molecular orientation of a phthalocyanine film deposited on an indium-tin oxide sub-strate (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Ishihara, Shintaro Minato, Toyotsugu Kusagaya, Senku Tanaka, Ichiro Hiromitsu
  • 学会等名: International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] Excitation energy transfer in ZnO-tetraphenylporphyrin conjugate (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Hiromitsu, Ayana Kawami, Senku Tanaka, Shigekazu Morito, Ryo Sasai, Takahisa Ikeue, Yasuhisa Fujita, Makoto Handa
  • 学会等名: International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20110316-18
• [学会発表] Photocurrent characteristic of Ag/Zn-phthalocyanine/Ag cell : Effect of the deposition order of metal and phthalocyanine on the photovoltaic property (2010)
  • 著者名/発表者名: Senku Tanaka, Masahiro Naruse, Ichiro Hiromitsu
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 20100704-09
• [学会発表] Organic thin film solar cells with a transparent electrode Ga-doped ZnO (2010)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Hiromitsu, Yuki Yoshida, Senku Tanaka, Yasuhisa Fujita, Katsumi Yoshino
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 20100704-09
• [学会発表] フタロシアニン薄膜の分子配向制御による薄膜太陽電池の効率改善の試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 石原裕朗, 広光一郎, 草谷豊継, 田中仙君
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 20100317-20
• [図書] "Carrier generation in organic thin-film solar cells", in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (2011)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Hiromitsu
  • 総ページ数: 227-248
  • 出版者: American Scientific Publishers
• [図書] 酸化亜鉛透明導電膜を用いた有機薄膜太陽電池の特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 広光一郎
  • 総ページ数: 427-439
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考]
  • URL: http://www.phys.shimane-u.ac.jp/hiromitsu_lab/