| 研究実績の概要 |
本研究は、ケイ素-ケイ素結合と様々なπ-電子系とを規則正しく交互に含む多次元化合物の合成法を確立し、それらを酸化チタンナノ粒子電極に吸着させ、高効率で耐久性の高い色素増感太陽電池の作成を目指すというものである。
平成２６年度は、電子欠損型芳香族化合物であるトリアジンをコアとし、アーム部としてシリル置換チエニル誘導体を、鈴木-宮浦クロスカップリングを用いることにより結合させ、新規なケイ素系ナノサイズ分子の合成を行った。まず、2,4,6-トリス(ブロモチエニル)-1,3,5-トリアジンとジシラニルチエニルボランをパラジウム錯体触媒存在下で、カップリングさせることにより、含ケイ素星型化合物に成功した。同様の方法で、さらにアーム部の長さを伸ばした星型化合物の合成も行った。
合成した化合物の光学的性質を明らかにするために、紫外可視吸収スペクトルおよび蛍光発光スペクトルの測定を行った。その結果、紫外可視吸収スペクトルの極大吸収波長は、400 nm付近に見られた。蛍光発光スペクトルの極大波長は450 nm付近に見られ、アーム部を伸ばした化合物のジオキサン中での蛍光量子収率は、96%とたいへん大きな値を示した。これらの化合物群は、発光材料としての応用も期待できると考えられる。
色素増感太陽電池への応用を目指し、合成した化合物を酸化チタンナノ粒子電極に吸着させ、セルを作成し、その評価を行った。その結果、新規含ケイ素星型化合物を吸着させた酸化チタンナノ粒子電極を用いた色素増感太陽電池が、低い効率ではあるが機能していることが明らかとなった。
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