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2012 年度 研究成果報告書

量子ビームによる有機薄膜太陽電池のエネルギー損失機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 23760276
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関筑波大学

研究代表者

櫻井 岳暁  筑波大学, 数理物質系, 講師 (00344870)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
キーワード太陽電池 / 有機/金属界面 / ドーピング / 量子ビーム計測
研究概要

本研究では、有機薄膜太陽電池の中でも特に電極界面に焦点を絞り
1) 紫外光電子分光を利用した有機薄膜太陽電池電極緩衝層の電子物性
2) 電極界面での界面電荷移動速度
について量子ビーム計測を行った。その結果、金属から分子に効果的な電子ドープが行われた系において、オーム性接触が実現するとともに、10 fs未満の高速な電荷移動が起こることが明らかになった。また、この電子ドープの状態は、複数の有機層のエネルギー準位接続に影響を与えることが判明した。以上の結果より、有機/金属界面のドープ状態の制御が、最適な光電変換層や緩衝層の選択に不可欠であり、太陽電池の高効率化の鍵となることが明らかになった。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (24件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Energy band bending induced charge accumulation at fullerene/bathocuproine heterojunction interface2012

    • 著者名/発表者名
      S.Wang, T.Sakurai, R.Kuroda, K.Akimoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 100 ページ: Art.243302

    • DOI

      DOI:10.1063/1.4728996

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy level alignment at interfaces between 3-(4-biphenylyl)-4-phenyl-5-(4-tert -butyl phenyl)-1, 2, 4-triazole (TAZ) and metals (Ca, Mg, Ag, and Au): experiment and theory2012

    • 著者名/発表者名
      B.M. Datt, A. Baba, T. Sakurai, K. Akimoto
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Electrochemistry

      巻: 3 ページ: 1141-1149

    • DOI

      DOI:10.1007/s10008-011-1497-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy level alignment of C60/Ca interface with bathocuproine as a interlayer studied by ultraviolet photoelectron spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      S.Wang, T.Sakurai, R.Kuroda, H.Kato, K.Akimoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 ページ: 10NE32

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.51.10NE32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural control of organic solar cells based on nonplanar metallophthalocyanine/C60 heterojunctions using organic buffer layers2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, T. Ohashi, H. Kitazume, M. Kubota, T. Suemasu, K. Akimoto
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 12 ページ: 966

    • DOI

      DOI:10.1016/j.orgel.2011.03.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Ag-doped bathocuproine on the recombination properties of exciton in fullerene

    • 著者名/発表者名
      Shenghao Wang, Takeaki Sakurai, Keiichirou Komatsu, Katsuhiro Akimoto
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jcrysgro.2012.12.126

    • 査読あり
  • [学会発表] 有機半導体/金属界面電子準位接続と分子構造の相関2013

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁,王生浩,付巍,間瀬一彦,秋本克洋
    • 学会等名
      平成25年春季 第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      20130327-30
  • [学会発表] 紫外光電子分光による有機へテロ界面の電子準位接続に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      付巍,王生浩,櫻井岳暁,間瀬一彦,秋本克洋
    • 学会等名
      平成25年春季 第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      20130327-30
  • [学会発表] Chemical interaction at the interfacesbetween bathocuproine and Mg2013

    • 著者名/発表者名
      Shenghao Wang, Takeaki Sakurai, Kazuhiko Mase, Katsuhiro Akimoto
    • 学会等名
      7^<th>International conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      福岡 E-P19
    • 年月日
      20130317-19
  • [学会発表] Role of electrode buffer layers in organic solar cells2013

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai, S.Wang, S.Toyoshima, K.Akimoto
    • 学会等名
      IEEE international renewable and sustainable energy conference
    • 発表場所
      Ourazazate, Morocco. S-1(oral)
    • 年月日
      20130307-09
  • [学会発表] The effect of bathocuproine on the recombination of exciton in fullerene2012

    • 著者名/発表者名
      Shenghao Wang, Takeaki Sakurai, Keiichirou Komatsu, Katsuhiro Akimoto
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Molecular Beam Epitaxy
    • 発表場所
      奈良,MoP-46
    • 年月日
      20120923-28
  • [学会発表] Study on the interaction between Bathocuproine and Mg by Photoemission Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      王生浩,櫻井岳暁,付巍,秋本克洋
    • 学会等名
      平成22年秋季 第71回応用物理学会学術講演会,平成24年秋季 第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20120911-14
  • [学会発表] Core-hole clock分光によるカルバゾール化合物/金属界面電荷移動の評価2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁,王生浩,付巍,間瀬一彦,秋本克洋
    • 学会等名
      平成24年秋季 第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20120911-14
  • [学会発表] Gap states induced energy level alignment of fullerene (C_60)/bathocuproine (BCP) heterojunction interface2012

    • 著者名/発表者名
      王生浩,櫻井岳暁,黒田龍介,豊島晋,加藤博雄,秋本克洋
    • 学会等名
      平成24年春季 第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] 分子構造の異なるカルバゾール系化合物における有機/金属界面電子物性2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁, 王生活, 黒田龍介, 間瀬一彦, 秋本克洋
    • 学会等名
      平成24年春季 第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      20120315-18
  • [学会発表] Role of cathode buffer layer in organic solar cells2012

    • 著者名/発表者名
      T.Sakurai
    • 学会等名
      2012 Energy Materials Nanotechnology (EMN) Fall meeting
    • 発表場所
      Las Vegas, USA.
    • 年月日
      2012-11-30
  • [学会発表] 放射光光電子分光による有機太陽電池モデル系の界面電子物性評価2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      表面科学会学術講演会シンポジウム「放射光表面化学研究の最前線」(
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-11-22
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池における電極界面電子状態の放射光解析2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      UVSOR 研究会「UVSOR有機固体専用ラインの今後の展開」
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 年月日
      2012-09-25
  • [学会発表] 低分子系有機薄膜太陽電池の界面物性評価2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      太陽電池材料開発の現在と未来 -第4回半導体若手ワークショップ
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-07-30
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池における界面物性評価とその制御2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      第3回つくばグリーンイノベーションフォーラム「有機電子・光機能材料の最前線
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2012-05-25
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池における界面物性2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      神奈川技術アカデミー 有機薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      神奈川技術アカデミー(川崎市)
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] ENERGY LEVEL ALIGNMENT OF Ca/BCP/C60 INTERFACES2011

    • 著者名/発表者名
      S. Wang, T. Sakurai, R. Kuroda, H. Kato and K. Akimoto
    • 学会等名
      21^<st>International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 発表場所
      福岡, 4D-5P-27
    • 年月日
      20111128-1202
  • [学会発表] Study on the electronic properties of C_60and bathocuproine interface using ultraviolet photoelectron spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      S. Wang, T. Sakurai, R. Kuroda, S. Toyoshima, H. Kato and K. Akimoto
    • 学会等名
      The 6th Japan-Sweden Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications (ASOMEA-VI)
    • 発表場所
      加賀温泉, P-6
    • 年月日
      20111124-26
  • [学会発表] 紫外光電子分光によるC60/BCP 界面の電子構造に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      黒田龍介,王生浩,豊島 晋,櫻井岳暁,加藤博雄,秋本克洋
    • 学会等名
      平成23年秋季 第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      20110829-0902
  • [学会発表] Theoretical study of interaction between bathocuproine and various types of metals2011

    • 著者名/発表者名
      M.D.Bhatt, T.Sakurai, S.Suzuki, K.Akimoto
    • 学会等名
      E-MRS 2011 Spring Meeting
    • 発表場所
      Nice, France, N-15.11
    • 年月日
      20110509-13
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池における界面物性2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁, 秋本克洋
    • 学会等名
      第21回日本MRS学術シンポジウム(MRS-J)【セッションA】先端プラズマ技術が拓くナノマテリアルズフロンティア
    • 発表場所
      横浜開港記念会館(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-21
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池の物性評価2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      電子情報技術産業協会(JEITA)電子材料・デバイス技術専門委員会太陽電池技術分科会 第5回委員会
    • 発表場所
      JEITA(東京)
    • 年月日
      2011-12-19
  • [学会発表] CIGS太陽電池ならびに有機薄膜太陽電池のエネルギー損失に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      第3回半導体デバイス若手ワークショップ(ホテルメリージュ
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池における界面制御と評価2011

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 学会等名
      表面技術協会 第42回『ナノテク部会』研究会「クリーンエネルギー創製のためのナノ材料開発」
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター別館(東京)
    • 年月日
      2011-08-22
  • [学会発表] Interface control of smallmolecule-based organic solar cells2011

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Sakurai
    • 学会等名
      2011 Workshops on Nanotechnology and Solar Cells & Green Chemical Processes and Materials
    • 発表場所
      Taisan, Taiwan
    • 年月日
      2011-06-18
  • [図書] 有機薄膜太陽電池における界面電子構造評価2012

    • 著者名/発表者名
      櫻井岳暁
    • 総ページ数
      154-164
    • 出版者
      CMC 出版
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~semicon

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公開日: 2014-09-25  

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