权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Development of innovative solar cells based on bulk photovoltaic effect of ferroelectric pi-conjugated liquid crystals

基于铁电π共轭液晶体光伏效应开发创新太阳能电池

基本信息

批准号：
21H01904
负责人：
舟橋正浩
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、バルク光起電力効果を発現する分子凝集構造を明らかにするため、下記の検討を行った。同一の左右非対称なπ電子共役系に二つの乳酸部位が結合した構造を有するジアステレオマーを合成し、これらの化合物の液晶性と電子物性を比較した。二つのジアステレオマーのうち、(S,S)体が強誘電性で、分極誘起電界発光とバルク光起電力効果を示した。もう一方のジアステレオマーである(S,R)体はバルク光起電力効果、および、分極誘起電界発光を示さなかった。(S,R)体の液晶相ではクロモフォアが層法線に対して平行であるのに対して、(S,S)体の液晶相ではクロモフォアが層法線に対して45度傾く。一軸配向した試料では偏光電界発光がみられ、ポーリング電圧の極性を反転させると、偏光面が90度回転する。白色光を照射すると光起電力が発生し開放電圧は1 Vを超える。これらの結果は、キラルな分子が層法線から傾くことにより相の対称性が破れて分極が発生することを示している。AFMによる薄膜の表面観察においては、分極相では特徴的なドメイン構造がみられ、分子の微細な凝集構造とマクロな分極の間に相関性があることが示唆された。本成果に関連した論文はBCSJの優秀論文に選出された。また、バルク光起電力効果の分光感度を長波長側に延長するため、π電子系の拡張を検討した。クインケチオフェンコアに二つの乳酸エステル部位が結合した化合物を合成した。この化合物は、強誘電層であるキラルスメクティックC相と分子が層法線から傾いた高次のスメクティック相を示した。キラルスメクティック相に直流電圧を印加し、高次相へ冷却することにより、高次相において分極を固定することができた。高次相においてバルク光起電力効果が観測され、分光感度は630 nmにまで拡大することができた。また、エネルギー変換効率は0.7％に、フィルファクターは0.67に達した。

This year, the electric effect of the light is を発appears and the molecular agglomeration structure を明らかにするため is written down. The same left and right asymmetrical π electron co-operating system and the combination of the lactic acid part and the structure of the same The synthesis of ジアステレオマーを and the comparison of liquid crystal properties and electronic properties of これらの compounds.二つのジアステレオマーのうち, (S,S) body has a strong electric dielectric property, and the polarized induced electric field 発光とバルク光出电工 effect is shown. The もう方のジアステレオマーである (S, R) body はバルク光 activates the electric effect, the および, the polarization induces the electric world 発光を Show さなかった. (S,R) bulk liquid crystal phase liquid crystal layer normal layer normal line parallel layer parallel layer The normal line of the liquid crystal phase of the (S, S) body liquid crystal phase is tilted at 45 degrees. The one-axis alignment sample is a polarized electric field, a polarized polarity, a polarized surface, a 90-degree polarized surface. When the white light is irradiated, the electric power is generated and the electric voltage is 1 V, which is super high.これらのRESULTは, キラルなmolecule がlayer normal から tilt くことによりphase の対symmetry がbreak れて分pole が発生することをshow している. The surface observation of AFM film and the special structure of polarized phaseれ, the fine agglomeration structure of molecules and the correlation between the polarization and the correlation between the molecules. This result is related to a paper selected by BCSJ as an outstanding paper.また, バルク ELECTRIC ELECTRICAL EFFECT のSpectral sensitivity をLong wavelength side に EXTEND するため, π electron system の拡 Zhang 検した.クインケチオフェンコアに二つのlactic acid エステル PART が Combined した compound を synthesized した.このCompound は, strong dielectric layer であるキラルスメクティックC phase とmolecule がlayer normal line から tilt いたhigh-order のスメクティックphase をshow した.キラルスメクティックphase にDC voltage をInca し、High-order phase へCooling することにより, high-order phase において分polar をfixed することができた. The high-order phase photoelectric effect is measured, and the spectral sensitivity is 630 nm, which is large enough. The exchange efficiency is 0.7%, and the exchange efficiency is 0.67%.

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Liquid-Crystalline Perylene Bisimide Derivatives Bearing an Azacrown Ether Ring Complexing with Alkaline metal ions

含氮杂冠醚环与碱金属离子络合的液晶苝双酰亚胺衍生物

DOI：
10.1039/d1qm01542g
发表时间：
2022
期刊：
Mater. Chem. Front.
影响因子：
0
作者：
T. Taga;S. Takaoka;S. Uemura;M. Funahashi
通讯作者：
M. Funahashi

Polarized light emission from ferroelectric liquid crystals with extended -conjugated systems

具有扩展共轭系统的铁电液晶的偏振光发射

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Wang Lu-Ming;Chen Jia-Kai;Zhang Bin-Bin;Liu Qi;Zhou Yang;Shu Jie;Wang Zuoshan;Shirahata Naoto;Song Bo;Mohammed Omar F.;Bakr Osman M.;Sun Hong-Tao;Masahiro Funahashi
通讯作者：
Masahiro Funahashi

High open-circuit voltage in the bulk photovoltaic effect for the chiral smectic crystal phase of a double chiral ferroelectric liquid crystal doped with a fullerene derivative