2009 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造を有する光電変換デバイスの構築に関する研究
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07J09402
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉良 愛子 Kyoto University, 物質-細胞統合システム拠点, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 色素増感型太陽電池 / ホスホール / ポルフィリン / キノキサリン / ナノロッド / チオフェン |
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| Research Abstract |
1.新規アシカー基として1-ヒドロキシ-1-オキソジチエノホスホールを有する有機増感色素の開発
新規アンカー基として1-ヒドロキシ-1-オキソジチエノホスホールを有するオリゴチオフェン(TP)を合成した。TPはジチエノホスホールのジブロモ体とスタンニル化したターチオフェン間のスティルカップリング反応を利用して合成した。TP修飾酸化チタン電極のセル性能を評価した結果、代表的なルテニウム色素であるN719を用いたセル性能に匹敵する外部量子収率(IPCE値)を達成し、1-ヒドロキシ-1-オキソジチエノホスホールは有機色素の新規アンカー基として有望であることがわかった。
2.新規キノキサリン縮環ポルフィリン増感色素
ポルフィリンのβ位でキノキサリンが縮環したポルフィリンは、高い光捕集能、それに伴う高いセル性能を示すことがわかっている。しかしながら、キノキサリン部位の構造が光電池特性に及ぼす影響に関しては詳細な知見が得られていない。そこで、キノキサリン縮環ポルフィリンのキノキサリン部位においてπ共役系を拡張したポルフィリン、およびキノキサリンの縮環位置を変化させたポルフィリンをそれぞれ合成し、その光学、電気化学、光電池特性を検討した。
3.ナノ太陽電池を目指した新規有機/無機複合ナノロッドの作製
両端に異なった仕事関数を持つ金属ナノロッドを配置し、中央部に光電荷分離を担う有機分子からなるヘテロ接合ナノロッド部位を挟み込んだマルチセグメントのナノロッドの作製とその構造評価を行い、ナノロッドの光応答性を調べた。両端の金属には金や銀を使用し、ポリマーの原料となるモノマーには3,4-ethy lenedioxy thiophene(EDOT)と、チオフェンを連結したフラーレン誘導体(Th-C60)を使用し、マルチセグメント構造(Au/PEDOT+Th-C60/Ag)を有するナノロッドの合成に成功した。
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