液晶有機半導体の配向制御とその応用による太陽電池の電子物性の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24750188
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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
• 研究代表者: 赤池 幸紀 独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 特別研究員 (90581695)
• 研究期間 (年度): 2012 – 2013
• キーワード: 太陽電池 / 表面・界面物性 / 半導体物性

研究概要

本研究では、有機太陽電池の特性と有機半導体の分子配向の相関を解明することを試みた。典型的なドナーポリマーであるP3HTとアクセプターであるPC_<70>BMの界面における光誘起電子移動は、face-on配向の方が有利であることを見出した。また、高効率を示すPTB7の配向分布を熱アニールで調整することにも成功し、接触転写法を用いて作製した積層型太陽電池における短絡電流とPTB7の配向分布の間に相関があることも分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Electronic structure and surface morphology of [6,6]-phenyl-C_<71>-butyric acid methyl ester films (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nogimura, K. Akaike, R. Nakanishi, R. Eguchi and K. Kanai
  • 雑誌名: Org. Electron. 巻: volume:14 ページ: 3222-3227
  • DOI: DOI:10.1016/j.orgel.2013.09.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tetrathiafulvalene Hybridized with Indacenetetraone as Visible-light-harvesting Electron Acceptor Applicable to Bulk-heterojunction Organic Photovoltaics (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike, H. Enozawa, T. Kajitani, M. Koizumi, A. Kosaka, D. Hashizume, Y. Koizumi, A. Saeki, S. Seki and T. Fukushima
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: volume:42 ページ: 1417-1419
  • DOI: DOI:10.1246/cl.130702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Side chain effect on electronic structure of spin-coated films of [6,6]-phenyl-C_<61>-butryic acid methyl ester and its bis-adduct (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike, K. Kanai, Y. Ouchi and K. Seki
  • 雑誌名: Chem. Phys. 巻: volume:415 ページ: 31-35
  • DOI: DOI:10.1016/j.chemphys.2013.02.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between energy level alignment and device performance in planar heterojunction organic photovoltaics (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike and Y. Kubozono
  • 雑誌名: Org. Electron. 巻: volume:14 ページ: 1-7
  • DOI: DOI:10.1016/j.orgel.2012.09.025
  • 査読あり
• [学会発表] 分子配向が異なるポリマー薄膜を用いた積層型有機太陽電池 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀、但馬敬介
  • 学会等名: 高分子討論会
  • 発表場所: 石川県金沢市
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] A New Non-Fullerene Type Electron Acceptor for Organic Photovoltaics (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Akaike, H. Enozawa, M. Koizumi, T. Fukushima, T. Aida
  • 学会等名: MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, the U.S.
  • 年月日: 2013-04-04
• [学会発表] 平行配向を示す非フラーレンアクセプターの太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀、安藤伸治、江野澤英穂、梶谷孝、福島孝典
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川県厚木市
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] ヤヌスジオン誘導体をアクセプターに用いた有機太陽電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀、江野澤英穂、小泉真里、川本益揮、福島孝典、相田卓三
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛県松山市
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] 基板の仕事関数が界面電子構造・太陽電池特性に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤池幸紀、久保園芳博
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛県松山市
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] 有機太陽電池の特性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: 京都府宇治市
  • 年月日: 2012-05-17
• [産業財産権] g-C_3N_4フィルムの製造方法とその応用 (2012)
  • 発明者名: 川本益揮、荒添弘樹、赤池幸紀、森竹美子、相田卓三
  • 権利者名: 川本益揮、荒添弘樹、赤池幸紀、森竹美子、相田卓三
  • 産業財産権番号: 特許:特願2012-280283
  • 取得年月日: 2012-12-21