研究課題
色素増感型ならびに有機薄膜太陽電池において電荷分離状態の発生・寿命が極めて重要な因子と考えられる。本研究では、スピン制御された励起状態および電荷分離状態を利用することによる電荷キャリアの発生、失活に関して分子レベルで追求する研究を行っている。今年度はスピン制御型光電荷分離錯体としてドナー連結型白金錯体を設計、合成し、ドナーと白金錯体間の相互作用が光電変換特性に与える影響を調査した。カルボキシル基を導入したビス(ピリジルイミノ)イソインドリン白金錯体を光増感部として用い、白金部にアセチレンを介して各種トリフェニルアミン誘導体を連結した分子を設計した。このとき捻れや距離の異なるスペーサーを白金-トリフェニルアミン間に導入した。実際に色素増感型太陽電池を作成して光電変換効率を見積もったところ、トリフェニルアミンと白金錯体の相互作用が弱いほうが光電変換効率が高くなることが分かった。このことは白金錯体の光励起後におこる電子移動機構を考慮することでうまく説明できると考えられる。すなわち、トリフェニルアミンと白金錯体の相互作用が強い場合、白金錯体励起後に二酸化チタンへ電子移動する過程とトリフェニルアミンから励起白金錯体へ電子移動する過程が競争すると考えられる。後者は効率的な光電変換を阻害すると考えている。現在詳細を検討している。
2: おおむね順調に進展している
各種白金錯体の効率合成法の確立したとともに増感型太陽電池への適応を可能にした。
色素増感型太陽電池だけでなく、薄膜太陽電池への展開に向けた錯体の合成や素子作成を検討する。
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