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ホール輸送用ファイバーを正孔輸送層に用いて高効率フレキシブル太陽電池を創る

在空穴传输层中使用空穴传输纤维制造高效柔性太阳能电池

基本信息

批准号：
20K04633
负责人：
成島和男
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Ube National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、有機半導体を用いた太陽電池の理論的、実験的研究を行っている。これまで、理論的研究では、量子化学計算ソフト　Gaussian 09, 16を用いて、有機半導体分子の電子状態の計算を行ってきた。その結果、フタロシアニンとフラーレンC60からなる系において、基底状態においては、pn、２分子間では相互作用がみられ、電子雲や電荷分布が変化していることが分かった。また、励起状態では、電子が励起されていることが計算機実験においても確認でき、これらの結果から伝導電子と正孔が発生していることが明らかになった。また、導電性高分子P3HTとC60間においても電子が励起している様子がみられた。導電性高分子PEDOT:PSSとC60からなる系についても電荷分布の変化がみられ、伝導電子の発生が示唆される。さらにエネルギーダイヤグラムも作成し、有機太陽電池の発電機構も考察してきた。これらの知見をもとに、一貫蒸着法を考案し、フタロシアニン―フラーレン系の太陽電池を作製し、最高で光電変換効率３％の太陽電池を得た。また、PEDOT:PSS-C60系の太陽電池においても光照射時に開放電圧と短絡電流の発生が観測された。本申請は、有機半導体太陽電池中の正孔輸送層や電子輸送層に工夫を凝らし、光電変換効率を上げること、さらに量子化学計算を用いて、発電原理の詳細を解明し、その知見を用いて変換効率の増加を試みることを目的としている。最後に、私、成島は、以前から知財教育研究を進めており、有機半導体太陽電池の測定回路を調査した。その結果を受けて、有機半導体太陽電池に適した測定回路の開発を私と、本校、岡本教授、池田助教とともに進めていることをここに報告する。

We have conducted theoretical and practical research on solar cells for organic semiconductors. The theoretical study of quantum chemistry calculation of Gaussian 09, 16 and the calculation of electronic state of organic semiconductor molecules are carried out. As a result, the electron cloud and the charge distribution are changed. The excitation state, the electron excitation state, the electron state, the electron excitation state, the electron Electrons are excited between conductive polymers P3HT and C60. Conductive polymer PEDOT:PSS C60 Today's organic solar cell power generation system is under investigation. The solar cells of the solar cell system are manufactured according to the knowledge and consistent evaporation method, and the solar cells with the highest photoelectric conversion efficiency are obtained. PEDOT:PSS-C60 solar cells are used to measure the generation of open voltage and short-circuit current when irradiated with light. The invention discloses a method for improving the photoelectric conversion efficiency of a positive hole transport layer and an electron transport layer in an organic semiconductor solar cell. Finally, the investigation of the measurement circuit of organic semiconductor solar cells was carried out. The results of this study were reported by Professor Okamoto and Professor Ikeda on the development of an organic semiconductor solar cell measurement circuit.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

導電性高分子系太陽電池のキャリア発生と発電機構に関する検討

导电聚合物太阳能电池载流子产生及发电机理研究

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
中村潤之介 ;原岡壮馬 ;成島和男
通讯作者：
成島和男

PEDOT:PSS系有機太陽電池のキャリア挙動の解析

PEDOT:PSS 有机太阳能电池中载流子行为分析

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
原岡壮馬;中村潤之介;藤岡陸;成島和男
通讯作者：
成島和男

知財教育研究

知识产权教育研究

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fumiyoshi Kuwashima;Mona Jarrahi;Semih Cakmakyapan,;Osamu Morikawa;Takuya Shirao;Kazuyuki Iwao;Kazuyoshi Kurihara;Hideaki Kitahara;Takeshi Furuya;Kemji Wada;Makoto Nakajima,AND Masahiko Tani,;成島和男　他
通讯作者：
成島和男　他

中村潤之、成島和男、伊﨑昌伸

中村淳之、成岛一夫、伊崎正信

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Li Runyuan;Yoshida Satoshi;Suzuki Yasunori;Okazaki Hiroshi;Nishikawa Kenjiro;導電性高分子を用いた太陽電池の電子物性や発電機構の解明並びに試作
通讯作者：
導電性高分子を用いた太陽電池の電子物性や発電機構の解明並びに試作

導電性高分子系太陽電池のキャリア発生と発電機構に関する検討

导电聚合物太阳能电池载流子产生及发电机理研究