2016 Fiscal Year Annual Research Report
新規アクセプターを含む有機半導体ポリマーの精密合成と有機薄膜太陽電池への応用
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
15H00751
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
西原 康師 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (20282858)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高分子合成 / 合成化学 / 有機薄膜太陽電池 / 半導体物性 / アクセプターユニット / クロスカップリング / 活性層 / 光電変換効率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ドナー・アクセプター (D-A) 型ポリマーは、高性能半導体ポリマーを開発する上で極めて有用な手法として知られている。これまでに高性能デバイス作製のため、様々な新規 π 電子骨格が設計され、これらを導入した高性能ポリマーが合成されてきた。本研究では、有機薄膜太陽電池の光電変換効率の向上を目的として、活性層の重要な構成ユニットであるアクセプターユニットを新規に設計、合成することを目的としている。昨年度は、高性能半導体材料開発のため、新たな拡張π電子系電子不足芳香環であるアントラ[1,2-c:5,6-c’]ビス[1,2,5]チアジアゾールを導入したポリマー (PATz4T-o6OD) の合成に成功した。さらに、このポリマーを用いた有機薄膜太陽電池において、5.7% の変換効率を達成した。しかしながら、強い電子供与基であるアルコキシ基の導入により、ATz 骨格の電子親和力が低下し、可視光領域の吸収範囲が狭くなるという問題点があった。そこで今年度は、ATz 骨格に対して電子求引性基であるアルコキシカルボニル基を導入することで、吸収領域を拡張し、さらなる変換効率の向上を目指した。その結果、溶媒にクロロベンゼン、添加剤として 1 vol% の 1,8-ジヨードオクタン、p/n 比が 1:2 のとき、最大で 2.9% の光電変換効率を示した (Jsc = 7.85 mA cm-2、Voc = 0.78 V、FF = 0.48)。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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