機能性発現を指向した新しい球状π電子系の創製

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22750039
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 村田 理尚 京都大学, 化学研究所, 助教 (30447932)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: フラーレン / 構造有機化学 / 有機薄膜太陽電池 / 電子受容材料 / 有機半導体

研究概要

フラーレンC_60のσ骨格を変換することにより、LUMO準位が制御された開口C_60誘導体を合成した。これらの誘導体を電子供与材料であるポリチオフェン誘導体P3HTと混合して薄膜を作製し、これを活性層とした有機薄膜太陽電池の特性を評価した。その結果、最も高いLUMO準位をもつ開口C_60誘導体を用いた素子が、代表的な電子受容材料であるPCBMを用いた素子より約20%高い開放電圧を示すことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, Y. Morinaka, Y. Murata, O. Yoshikawa, T. Sagawa, and S. Yoshikawa
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47 ページ: 7335-7337
  • DOI: DOI:10.1039/C1CC12406D
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: A. J. Horsewill1, S. Rols, M. R. Johnson, Y. Murata, M. Murata, K. Komatsu, M. Carravetta, S. Mamone, M. H. Levitt, J. Y.-C. Chen, J. A. Johnson, X. Lei, and N. J. Turro
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 82(8) ページ: 081410
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.82.081410
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Li, X. Lei, S. Jockusch, J. Y.-C. Chen, M. Frunzi, J. A. Johnson, R. G. Lawler, Y. Murata, M. Murata, K. Komatsu, and N. J. Turro
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 132(12) ページ: 4042-4043
  • DOI: DOI:10.1021/ja910282p
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, Y. Morinaka, K. Kurotobi, K. Komatsu, and Y. Murata
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 39(3) ページ: 298-299
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2010.298
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Morinaka, F. Tanabe, M. Murata, Y. Murata and K. Komatsu
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 46 ページ: 4532-4534
  • DOI: DOI:10.1039/C0CC00113A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Surgery toward Organic Synthesis of Endohedral Fullerenes (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, Y. Murata, K. Komatsu
  • 雑誌名: Chemistry of anocarbons ページ: 215-237
• [学会発表] 有機色素の直結したアザフラーレンの合成と光物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田理尚・勝谷郷史・村田靖次郎・大久保敬・福住俊一
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] 17員環開口部をもつ新規フラーレン誘導体の合成と性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 櫻井悠子・村田理尚・黒飛敬・若宮淳志・村田靖次郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] ダンベル型フラーレン誘導体の合成と光電変換特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 登政博・村田理尚・若宮淳志・佐川尚・吉川暹・村田靖次郎
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] リチウムアセチリドを用いた1, 2-フラーレン誘導体の合成と有機太陽電池特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 登政博・村田理尚・森中裕太・若宮淳志・佐川尚・吉川暹・村田靖次郎
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20110921-23
• [学会発表] BODIPY-アザフラーレン連結分子の合成と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝谷郷史・村田理尚・村田靖次郎・大久保敬・福住俊一
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 20110921-23
• [学会発表] Spherical Aromaticity of Fullerene Dianions Studied with Endohedral Dihydrogen as NMR Probe (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nobori, M. Murata, Y. Murata
  • 学会等名: 第41回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 20110905-07
• [学会発表] Synthesis and Properties of Azafullerene-BODIPY Dyads (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, S. Katsuya, Y. Murata, K. Ohkubo, and S. Fukuzumi
  • 学会等名: 14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds(ISNA-14)
  • 発表場所: Eugene, Oregon, USA
  • 年月日: 20110724-29
• [学会発表] Modification of theσ-Framework of[60] Fullerene for Bulk-heterojunction Solar Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Morinaka, M. Murata, Y. Murata, O. Yoshikawa, T. Sagawa, and S. Yoshikawa
  • 学会等名: 14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds(ISNA-14)
  • 発表場所: Eugene, Oregon, USA
  • 年月日: 20110724-29
• [学会発表] アルキニル[60]フラーレン誘導体の合成と有機太陽電池への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 登政博・村田理尚・森中裕太・若宮淳志・佐川尚・吉川暹・村田靖次郎
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] BODIPY-アザフラーレン連結分子の合成と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝谷郷史・村田理尚・村田靖次郎
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] σ骨格が変換されたC60誘導体の有機薄膜太陽電池特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森中裕太・村田理尚・村田靖次郎・吉川整・佐川尚・吉川暹
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-29
• [学会発表] Transformation ofσ-Framework of[60] Fullerene for Bulk Hetero-Junction SolarCells (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, Y. Morinaka, Y. Murata, O. Yoshikawa, T. Sagawa, and S. Yoshikawa
  • 学会等名: 第1回統合物質国際シンポジウム
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 20110124-25
• [学会発表] Reaction of Cage-opened Fullerene Derivative with Grignard Reagents and Subsequent Transannular Cyclization (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Morinaka, M. Murata, K. Kurotobi, K. Komatsu, Y. Murata
  • 学会等名: The 2010International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20
• [学会発表] Molecular Surgery of Fullerenes and Development of New Acceptors for Organic Photovoltaic Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Murata, Y. Morinaka, Y. Murata, O. Yoshikawa, T. Sagawa, and S. Yoshikawa
  • 学会等名: Japan-Taiwan Joint Symposium on Innovative Synthesis for New Materials Chemistry
  • 発表場所: Kyoto University
  • 年月日: 20101203-07
• [学会発表] 開口フラーレンの構造変換と有機薄膜太陽電池への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森中裕太・村田理尚・村田靖次郎・吉川整・佐川尚・吉川暹
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20100909-11
• [学会発表] 内包水素分子をNMRプローブとするフラーレンC70の磁気的性質に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 登政博・村田理尚・小松紘一・村田靖次郎
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20100909-11
• [学会発表] アザフラレニルカチオンのピロールへの求電子置換反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝谷郷史・村田理尚・村田靖次郎
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 古屋大学
  • 年月日: 20100909-11
• [学会発表] フラーレンの分子手術と有機薄膜太陽電池への展開 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村田理尚・森中裕太・登政博・村田靖次郎・小松紘一・吉川整・佐川尚・吉川暹
  • 学会等名: CREST有機太陽電池シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20100716-17
• [備考]
  • URL: http://rdb.kuicr.kyoto-u.ac.jp/researchers/view/murata+michihisa