光照射に伴う有機半導体の電子構造変化の直接観察

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760008
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 田中 仙君 島根大学, 総合理工学部, 助教 (20397855)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 有機太陽電池 / 表面・界面物性 / 光物性 / 光電子分光法 / フタロシアニン / フラーレン

研究概要

本研究では、有機薄膜太陽電池の光電変換界面であるドナー/アクセプター界面の光照射下での電子構造について、光電子分光法による観測をおこなった。その結果、界面で生じる光起電力に対応する光電子スペクトルのシフトが観測された。しかし、そのシフト量は予想された値よりも約1桁小さかった。この原因は究明できていないが、有機薄膜太陽電池素子の起電力発生において、電荷を発生する機構(励起子解離界面)に加えて、電荷の整流性を付与する何らかの機構が本質的に必要であることを示唆していると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of power conversion efficiency of phthalocyanine/C_<60> heterojunction solar cells by inserting a lithium phthalocyanine 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
• [学会発表] 有機/有機界面での光起電力と太陽電池の開放電圧との相関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君、他
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(新宿区)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 有機半導体ナノ薄膜表面への光照射による電子構造変化の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君、他
  • 学会等名: 佐賀大学シンクロトロン光応用研究センターナノテク事業成果報告会
  • 発表場所: サンメッセ鳥栖(鳥栖市)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 亜鉛フタロシアニン/C60界面における光起電力の光電子分光法による観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君、他
  • 学会等名: 第25回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 鳥栖市民文化会館(鳥栖市)
  • 年月日: 2012-01-08
• [学会発表] 電子構造から考える有機薄膜太陽電池の光電変換特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君
  • 学会等名: S-グリーン・ライフナノ材料プロジェクト研究講演会
  • 発表場所: 島根大学(松江市)
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] Photoinduced Effects on the Electronic Structure of the Organic/Organic and Organic/Metal Interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君、他
  • 学会等名: 2011 MRS(Materials Research Society) Fall Meeting
  • 発表場所: Boston(MA, USA)
  • 年月日: 2011-11-28
• [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、田中仙君、他
  • 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(山形市)
  • 年月日: 2011-09-02
• [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、他
  • 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(山形市)
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 透明導電膜/フタロシアニンおよびフタロシアニン/C60界面の電子構造と光電変換特性の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中仙君、他
  • 学会等名: 第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場(つくば市)
  • 年月日: 2011-01-09
• [備考]
  • URL: http://www.phys.shimane-u.ac.jp/hiromitsu_lab/
• [産業財産権] 有機フォトカソードおよびその製造方法 (2012)
  • 発明者名: 田中仙君、廣光一郎
  • 権利者名: 島根大学
  • 産業財産権番号: 特許、2012-031253
  • 出願年月日: 2012-02-16