| 研究概要 |
本研究は有機薄膜太陽電池に代表されるバルクヘテロ型有機薄膜層の層分離構造と機能との相関の解明を目的とする。特に、前駆体からアセン類への定量的光変換反応を利用し、新規光変換型前駆体を設計・開発すること、高分子や可溶性低分子と組み合わせたバルクヘテロ薄膜中に,蒸着法では不可能な薄膜構造制御を行い、薄膜の結晶成長過程や薄膜の微細構造と光電変換特性との相関を検証することを目的としている。2年目にあたる本年度は実施計画に基づき以下のように研究を行った。
計画1.ペンタセンジケトンを用いたペンタセンの導電性薄膜の構造と機能の相関の解明
本年度は、溶媒の種類、濃度、光照射強度と時間、アニーリング温度、表面処理剤などを系統的に調査し、本手法により作成したFET特性を0.1cm^2/Vsから0.86cm^2/Vsまで改善することに成功した。FET特性の向上と膜構造の相関をAFM,XRD,IRにより検討した。
計画2.薄膜構造への構造異性体や置換基効果の検討
6,13-ペンタセンジケトンと5,14-ペンタセンジケトンの光反応性、結晶性などを詳細に検討した。また薄膜構造制御を目的にアルキルペンタセンのジケトン前駆体の合成に着手し、いくつかのテトラアルキルペンタセンの合成に成功した。
計画3.n型半導体を含む新規のアセンジケトン化合物の開発と有機半導体への変換
新規チオフェン縮環アセンジケトンの合成に成功し、光反応性、FET特性、薄膜構造に関して詳細に検討した。
計画4.溶液塗布によるジケトン前駆体を含むバルクヘテロ層の構造制御
本手法を用いた溶液塗布型有機薄膜太陽電池の作成に着手し、まずn型材料にフラーレンを用いてpn接合型太陽電池を作成した。その結果、蒸着法により作成されたものに匹敵する性能を得ることに成功した。
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