相互浸透型有機ナノ界面の創製と光電デバイス応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21686033
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤井 彰彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80304020)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 導電性高分子 / フラーレン / 相互浸透界面 / 有機薄膜太陽電池 / ドナー・アクセプタ型 / 光電変換素子 / ミクロ相分離 / 金属酸化物半導体

研究概要

本研究では、高速で高効率な光誘起電荷移動に基づく光電変換プロセスを利用した次世代有機光電デバイスの開発を進めた。相互浸透界面をもつランダムかつ凝集的な有機/有機もしくは有機/無機相互浸透界面を基盤としたデバイス構造を作製した。特に有機薄膜中の励起子拡散長相当のナノ構造を制御した作製要素技術を確立し、その微細な相互浸透型の積層構造において、ドナー層、アクセプタ層内の微結晶化もしくは高配向化した構造となるための作製技術を開発し、光電変換効率の大幅な改善を行った。

研究成果

• [雑誌論文] 低分子塗布型有機薄膜太陽電池の研究開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦、尾崎雅則
  • 雑誌名: 月刊ディスプレ 巻: 17 ページ: 51-55
• [雑誌論文] Photovoltaic Properties in Interpenetrating Heterojunction Organic Solar Cells Utilizing MoO_3 and ZnO Charge Transport Buffer Layers (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hori, H. Moritou, N. Fukuoka, J. Sakamoto, A. Fujii and M. Ozaki
  • 雑誌名: Materials 巻: 3 ページ: 4915-4921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solvent Vapor Treatment Effects of Poly(3-hexylthiophene) Thin Film and its Application for Interpenetrating Heterojunction Organic Solar Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Hori, V. Kittichungchit, H. Moritou, H. Kubo, A. Fujii and M. Ozaki
  • 雑誌名: Materials 巻: 3 ページ: 4939-4949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of ZnO Nanopillars and Their Application to Organic Photovoltaic Cells Based on Conducting Polymer and Fullerene (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Moritou, T. Hori, M. Ojima, N. Fukuoka, H. Kubo, A. Fujii, X. Ju, W. Feng and M. Ozaki
  • 雑誌名: pn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 128003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機薄膜太陽電池の最近の進展 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦、尾崎雅則
  • 雑誌名: 応用物理 巻: 79 ページ: 413-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] MoO_3 Buffer Layer Effect on Photovoltaic Properties of Interpenetrating Heterojunction Type Organic Solar Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hori, T. Shibata, V. Kittichungchit, H. Moritou, J. Sakai, H. Kubo, A. Fujii and M. Ozaki
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 518 ページ: 522-525
  • 査読あり
• [学会発表] 相互浸透プロセスによる光誘起電荷分離ナノ界面の作製と有機薄膜太陽電池への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 学会等名: 高分子同友会勉強会
  • 発表場所: 高分子同友会会議室
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] X線光電子分光法による相互浸透型有機薄膜太陽電池の活性層の深さ方向観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仙波彰敏、堀哲郎、久保等、藤井彰彦、尾崎雅則
  • 学会等名: 平成23年電気関係学会関西支部連合大会
  • 発表場所: 兵庫県立大学姫路書写キャンパス
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] 相互浸透プロセスによる電荷分離界面の作製と有機薄膜太陽電池応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 学会等名: 産技研技術セミナー有機薄膜太陽電池の現状と今後の応用展開
  • 発表場所: たかつガーデン
  • 年月日: 2011-02-04
• [学会発表] ドナー/アクセプタ相互浸透型積層構造の作製と太陽電池応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 学会等名: 高分子学会第5回超分子研究会講座
  • 発表場所: 上智大学
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Organic Thin-Film Solar Cells Based on Donor-Acceptor Interpenetrating Nano-Interface (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Fujii, T. Hori, H. Moritou, N. Fukuoka, J. Sakamoto and M. Ozaki
  • 学会等名: 4th Asian Physics Symposium(APS 2010)
  • 発表場所: Bandung Institute of Technology, Bandung, Indonesia
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] ドナー/アクセプタ相互浸透型積層構造の作製と光電変換特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 学会等名: 日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会有機光エレクトロニクス部会第41回研究会
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] 導電性高分子/ C60接合界面における光誘起電荷移動と有機薄膜太陽電池応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 学会等名: 第2回有機半導体の基礎科学と有機太陽電池への応用に関する研究会
  • 発表場所: 自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] 有機ナノ界面における光誘起電荷移動と有機薄膜太陽電池の研究開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦、堀哲郎、森藤弘樹、福岡直輝、尾崎雅則
  • 学会等名: 大阪大学ナノ理工学人材育成産学コンソーシアム第2回ナノ理工学情報交流会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-10-09
• [図書] 有機電子デバイスのための導電性高分子の物性と評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 総ページ数: 167-171
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 最新フォトニクスポリマー材料と応用技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦
  • 総ページ数: 221-227
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] プリンテッドエレクトロニクス技術最前線 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤井彰彦、尾崎雅則
  • 総ページ数: 253-258
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 光電変換素子及び太陽電池 (2011)
  • 発明者名: 清水洋、尾崎雅則、藤井彰彦、堀哲郎、増田哲也
  • 権利者名: 産業技術総合研究所、大阪大学
  • 産業財産権番号: 特願、2011-75391
  • 出願年月日: 2011-03-30