バンド構造・界面構造制御による高効率有機太陽電池の開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22850012
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所 (2011); 岡山大学 (2010)
• 研究代表者: 赤池 幸紀 独立行政法人理化学研究所, 光電変換研究チーム, 特別研究員 (90581695)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 有機太陽電池 / ケルビンプローブ法 / 界面電子構造 / 光電流発生

研究概要

近年急速に開発が進んでいる有機太陽電池の高効率化のための、基礎科学に基づいた素子設計指針を打ち出すには、キャリアが通り抜ける界面の電子構造と太陽電池特性を関連づけることが不可欠である。本研究では、まず、典型的な積層型有機太陽電池内で内蔵電位がどのように分布しているかをケルビンプローブ法で明らかにした。また、ITO基板の仕事関数を制御することでドナー/アクセプター界面の電子状態を意図的に改変させることにも成功した。これを応用して、同界面における界面双極子の形成が光電流発生に大きく寄与することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Characteristics of conjugated hydrocarbon based thin film transistor with ionic liquid gate dielectric (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kaji, K. Ogawa, R. Eguchi, H. Goto, Y. Sugawara, T. Kambe, K. Akaike, S. Gohda, A. Fujiwara, Y. Kubozono
  • 雑誌名: Org. Electron. 巻: 12 ページ: 2076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Incommensurate Crystalline phase of n-Alkane Monolayers on Graphite(0001) (2011)
  • 著者名/発表者名: O. Endo, T. Horikoshi, N. Katsumata, K. Otani, T. Fujishima, H. Goto, K. Minami, K. Akaike, and H. Ozaki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 115 ページ: 5720-5725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-intercalated aromatic hydrocarbons : a new class of carbon-based superconductors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kubozono, H. Mitamura, X. Lee, X. He, Y. Yamanari, Y. Takahashi, Y. Suzuki, Y. Kaji, R. Eguchi, K. Akaike, T. Kambe, H. Okamoto, A. Fujiwara, T. Kato, T. Kosugi and H. Aoki
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 13 ページ: 16476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unoccupied states in copper phthalocyanine/fullerene blended films determined by inverse photoemission spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike, A. Opitz, J. Wagner, W. Brutting, K. Kanai, Y. Ouchi and K. Seki
  • 雑誌名: Org. Electron. 巻: 11 ページ: 1853
  • 査読あり
• [学会発表] 有機太陽電池と界面電子構造の相関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀
  • 学会等名: 京都大学化学研究所セミナー
  • 発表場所: 京都大学化学研究所
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] Correlation between Energy Level Alignment and Device Performance in Small-Molecule Based Organic Photovoltaic Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kouki Akaike and Yoshihiro Kubozono
  • 学会等名: The 6^<th> Japan-Sweden Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
  • 発表場所: ホテルアローレ(加賀市)
  • 年月日: 2011-11-24
• [学会発表] 界面電子構造研究の有機太陽電池への展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀
  • 学会等名: 有機デバイス院生研究会チュートリアル講演
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-06-18
• [図書] 有機分子性固体における電界効果キャリア注入と物性制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保園芳博,加地由美子,小川景子,菅原保幸,江口律子,赤池幸紀,神戸高志,藤原明比古
  • 総ページ数: 27-32
  • 出版者: 表面科学