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【最終年度に実施した研究の成果】最終年度は、バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池 (OSC)に対してMoO3陰極バッファーを適用し、MoO3陰極バッファーが、バルクヘテロ接合型素子に対しても有用であることを明らかにするとともに、OSCとしては比較的高い変換効率 (6.3%) を得ることに成功した。さらに、MoO3陰極バッファーを有機発光ダイオード(OLED)に適用することにより、外部量子効率が約1%向上することを明らかにし、MoO3陰極バッファーが、OLEDにも適用可能であることを示した。
【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】本研究は、金属酸化物を用いる新しい有機薄膜 / 金属界面制御方法を提案し、有機エレクトロニクスデバイスの性能向上を図ることを目的とした。
金属酸化物としてMoO3を用い、MoO3とAlの反応の様相について明らかにするとともに、この現象を利用して、有機薄膜/金属界面における励起子失活サイトの生成抑制のための方法論を確立した。さらに、この手法をOSCに応用し、陰極バッファーとしてMoO3を用いる素子の変換効率が、MoO3を用いない素子のそれに比べて向上することを見いだした。また、MoO3陰極バッファーを、pn接合型、pin接合型、バルクヘテロ接合型OSCに適用し、いずれの素子構造においても、MoO3陰極バッファーが適用可能であることを明らかにするとともに、バルクヘテロ接合型素子において、OSCとしては比較的高い変換効率(6.2%)を得た。
さらに、MoO3陰極バッファーを用いる有機発光ダイオードの外部量子効率が、MoO3陰極バッファーを用いない素子のそれに比べて約1%大きいことを明らかにし、MoO3陰極バッファーが、有機発光ダイオードにも適用可能であることを示した。
以上のように、本研究では、OSCやOLEDの性能向上に対する新しい方法論を提示した。
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