有機高分子薄膜の活性反応界面のナノ構造と電荷偏析イメージング

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550136
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 佐々木 園 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (40304745)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 微小角入射小角/広角X線散乱計測システム / 大型放射光施設SPring-8 / 高分子系有機薄膜太陽電池材料 / 結晶構造 / 微結晶サイズ / 相分離界面 / ポリ(３-アルキルチオフェン / フラーレン誘導体

研究概要

(1)大型放射光施設SPring-8のアンジュレータ光源と小角散乱光学系を利用して、有機高分子薄膜のための微小角入射小角/広角X線散乱(Grazing-Incidence Small-angle/Wide-Angle X-ray Scattering:GISAXS/GIWAXS)計測システムを構築した。(2)高分子系有機薄膜太陽電池材料であるポリ(3-アルキルチオフェン)(P3AT)とフラーレン誘導体(FD)のブレンド薄膜のGISAXSデータ解析から、P3HTの微結晶サイズが大きいほど光電変換効率が高く、面内方向の相分離界面トポグラフィーと光電変換効率との間に相関性があることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Masunaga, H. Ogawa, T. Nakashima, T. Kawai, T. Hikima, M. Takata, S. Sasaki
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 ページ: 16216-16221
• [学会発表] Advanced Measurement System of Grazing-Incidence X-ray Scattering Using Synchrotron Radiation Developed for Structure Anayses of Supermoler and Polymer Thin Films (2014)
  • 著者名/発表者名: Sono SASAKI, Hiroyasu MASUNAGA, Hiroki OGAWA
  • 学会等名: Program and Abstracts Book of International Symposium on Coordination Programming 2014〔ISCP2014〕
  • 発表場所: 東京大学伊藤国際学術研究センター(IL28)
  • 年月日: 20140120-22
• [学会発表] スピンコート製膜過程におけるP3HT : PCBMブレンドの結晶化挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻裕貴,波夛良亮,干場次郎,櫻井伸一,引間孝明,増永啓康,高田昌樹,田代孝二,佐々木園
  • 学会等名: 平成25年度ネオファイバーテクノロジープロジェクト研究報告会講演要旨集
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] ポリ(3-ヒドロキシブチレート)薄膜の溶融状態からの等温結晶化挙動と表面モルフォロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 干場次朗,保田皓是,波夛良亮,辻裕貴,櫻井伸一,増永啓康,引間孝明,高田昌樹,佐々木園
  • 学会等名: 平成25年度ネオファイバーテクノロジープロジェクト研究報告会講演要旨集
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] Thickness effect on crystallization behaviors of poly (3-hydroxybutyrate) thin films on Si substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Sono Sasaki, Akiyoshi Yasuda, Yasuha Ishii, Masaki Deguchi, Shinichi Sakurai, Noboru Ohta, Hiroyasu Masunaga and Masaki Takata
  • 学会等名: The 9th International Polymer Conference (IPC 2012)
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 20131212-14
• [学会発表] スピンコート製膜過程におけるP3AT : PCBMブレンドの結晶化挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻裕貴,波夛良亮,干場次朗,櫻井伸一,引間孝明,増永啓康,高田昌樹,田代孝二,佐々木園
  • 学会等名: 第62回高分子討論会予稿集
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] スピンコート製膜過程におけるP3AT : PCBMブレンドの結晶化挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻裕貴,波夛良亮,干場次朗,櫻井伸一,引間孝明,増永啓康,高田昌樹,田代孝二,佐々木園
  • 学会等名: 平成25年度繊維学会秋季研究発表会稿集
  • 発表場所: 豊田工業大学
  • 年月日: 20130905-06
• [学会発表] ポリ(3-ヒドロキシブチレート)薄膜の溶融状態からの等温結晶化挙動と表面モルフォロジー (2013)
  • 著者名/発表者名: 干場次朗,保田皓是,波夛亮助,辻裕貴,櫻井伸一,増永啓康,引間孝明,高田昌樹,佐々木園
  • 学会等名: 平成25年度繊維学会秋季研究発表会稿集
  • 発表場所: 豊田工業大学
  • 年月日: 20130905-06
• [学会発表] Crystallization Behaviors and Surface Temperature Changes of P3HT : PCBM Blends on Si Substrates in Spin-coating Film-forming Processes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki TSUJI, Ryosuke HATA, Shinichi SAKURAI, Takaaki HIKIMA, Hiroyasu MASUNAGA, Masaki TAKATA, Kohji TASHIRO, Sono SASAKI
  • 学会等名: Program and Abstracts of International Discussion Meeting on Polymer Crystallization(IDMPC2013)
  • 発表場所: Coop-In, Kyoto
  • 年月日: 20130630-0704
• [学会発表] Isothermal Crystallization Behaviors from the Melt and Surface Morphology of Poly (3-hydroxybutyrate) Thin Films (2013)
  • 著者名/発表者名: Jiro Hoshiba, Akiyoshi Yasuda, Shinichi Sakurai, Noboru Ohta, Hiroyasu Masunaga, Masaki Takata, Sono Sasaki
  • 学会等名: Program and Abstracts of International Discussion Meeting on Polymer Crystallization(IDMPC2013)
  • 発表場所: Coop-In, Kyoto
  • 年月日: 20130630-0704
• [学会発表] スピンコート製膜過程におけるシリコン基板上のP3AT : PCBMブレンドの結晶化挙動と表面温度変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻裕貴,波夛良亮,櫻井伸一,引間孝明,増永啓康,高田昌樹,田代孝二,佐々木園
  • 学会等名: 第62回高分子年次大会予稿集
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 20130529-31
• [学会発表] 放射光微小角入射X線散乱時間分解測定によるスピンコート成膜過程におけるP3HT : PCBM部連どの結晶化挙動の追跡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻裕貴,波夛良亮,櫻井伸一,引間孝明,増永啓康,高田昌樹,田代孝二,佐々木園
  • 学会等名: 第59回高分子研究発表会(神戸)予稿集
  • 発表場所: 兵庫県民会館
  • 年月日: 2013-07-12
• [学会発表] Thickness Effect on Crystallization Behaviors of Poly(3-hydroxybutyrate) Thin Films on Si Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: Sono Sasaki, Akiyoshi Yasuda, Yasuha Ishii, Masaki Deguchi, Shinichi Sakurai, Noboru Ohta, Hiroyasu Masunaga, Masaki Takata
  • 学会等名: Asia-Africa Science Platform Program Establishment of Collaboration Research for 'Neo-Fiber Technology'in Asia and Africa Seminar Series 8 (AA8)
  • 発表場所: Kyoto Inst. Tech.
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] Crystallization behaviors of poly (3-hydroxybutyrate) (P3HB) thin films on Si substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Sono Sasaki, Akiyoshi Yasuda, Yasuha Ishii, Masaki Deguchi, Shinichi Sakurai, Noboru Ohta, Hiroyasu Masunaga, Masaki Takata
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists (IA CIS2012)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20120513-18
• [学会発表] 放射光を利用した微小角入射小角・広角X線散乱時間分解測定によるポリヒドロキシブチレートの薄膜結晶化挙動の追跡 (2012)
  • 著者名/発表者名: 保田皓是,石井和栄,出口雅規,櫻井伸一,太田昇,増永啓康,高田昌樹,佐々木園
  • 学会等名: 第61回高分子年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20120500
• [学会発表] 放射光GISWAXS測定によるスピンコート製膜過程におけるP3AT : PCBMブレンドの結晶化挙動の追跡 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木園 ,石井和栄,波夛良亮,櫻井伸一,小川紘樹,増永啓康,引間孝明,高田昌樹
  • 学会等名: 平成24年度繊維学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 福井大学文京キャンパス
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 有機高分子薄膜構造評価のための放射光GISAXSその場計測方法の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木園 ,増永啓康,小川紘樹,引間孝明,高田昌樹,金井塚勝彦,中林拓也,鈴木孝司,芳賀正明
  • 学会等名: 日本結晶学会年会講演予稿集
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20111124-25
• [備考] Jiro Hoshiba (京都工芸繊維大学 修 士1年生)"Isothermal Crystallization Behaviors from the Melt and Surface Morphology of Poly (3-hydroxybutyrate) Thin Films", International Discussion Meeting on Polymer Crystallization 2013, Young scientist poster award, 2013/7/03