金属微粒子に分散した超分子機能体を用いた次世代太陽電池材料の創製

使用分散在细金属颗粒中的超分子功能体创建下一代太阳能电池材料

• 批准号: 17655082
• 负责人: 西川 浩之
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17655082/
• 关键词: 太陽電池; テトラチアフルバレン; フラーレン; 超分子化学; ルテニウム錯体; 有機半導体; 有機薄膜; 金属微粒子; 有機薄膜デバイス; 光電変換素子

C_<60>-TTFダイアッドに関するこれまでの研究から,基底状態でも分子内電荷移動を示す物質の開発およびその光物理的性質を明らかにしてきた。しかし,この系はデバイス化にとって重要な要因である成膜性が乏しく,また有機太陽電池など光電変換材料への応用に必要な電荷分離状態の寿命が極端に短いという欠点があった。これら欠点を克服し,デバイスへの応用を可能にするためC_<60>とTTF誘導体をデンドリマー構造によって連結した超分子機能体を合成し,変換効率も低いながら太陽電池特性を示すデバイスの作成に成功している。変換効率が低い原因としてC_<60>,TTFともに可視光領域の光に対する吸収が弱い点が考えられる。そこで初年度には,C_<60>-TTF系の光電変換効率をさらに向上させるため,C_<60>とTTFとの間に光特性を有する金属錯体の導入を試みた。金属錯体部位として,可視光領域に比較的強い光吸収帯を持ち,色素増感型有機太陽電池において色素増感剤としても用いられているビスターピリジンRu(II)錯体を用いた。今年度は,このC_<60>-Ru-TTF三元系の有機薄膜デバイスの作製を試みた。合成はC_<60>とRu錯体からなる前駆体をビスピリジル-4-ピリドンから3段階で合成した後TTF誘導体と反応させることにより合成した。合成したC_<60>-Ru-TTFは有機溶媒に対する溶解度が著しく低く精製が不十分であったことから,溶解度を改善するためTTF部位にポリエーテル鎖を導入したC_<60>-Ru-TTF三元系の合成を新たに行い,溶解度の向上に成功した。また,収率の向上を目指し,合成法の改良を行った。新しい合成法は,C_<60>のターピリジル誘導体とTTF-ターピリジルRu錯体を反応させることにより行った。溶解度の向上によりC_<60>-Ru-TTF三元系の薄膜作成が可能となった。スピンコート法により作製した薄膜は,変換効率は低いもののこうでん変換特性を示すことを明らかにした。現在,成膜条件の検討ならびに過渡吸収測定による励起状態のダイナミックスの解明を行っている。また,この系については投稿準備中である。さらにC_<60>-TTF系を微粒子に分散させるため,TTF部位に金属に吸着可能な置換基としてアルカンチオール基の導入を試みた。現在のところ,最終目的物の合成にいたっていないが,引き続き合成法の開発を検討中である。

C_<60>(TTF) is a new type of polymer. The important reason for this is that the film forming property is insufficient, and the life of the charge separation state of the organic solar cell is extremely short. The <60>synthesis of supramolecular functional bodies with low conversion rate shows the success of the preparation of solar cell characteristics. The reason why the conversion rate is low is that the absorption of light in the <60>visible light field is weak. At the beginning of this year, the photoelectric conversion efficiency of C<60>_TTF system was improved, and the optical characteristics of C<60>_TTF system were improved. The metal dislocation site is relatively strong in the visible light field, and the pigment sensitive organic solar cell is relatively strong in the pigment sensitive area. This year, the preparation <60>of organic thin films of C_ -Ru-TTF ternary system was studied. The synthesis of C_<60>(12) and C_(13) was carried out in the presence of a precursor. The solubility of C_<60>Ru-TTF in organic solvent was improved, and the solubility of C_<60>Ru-TTF was improved. The improvement of synthesis method is pointed out in the paper. The <60>new method of synthesis is called TTF-1. Solubility of C_<60>-Ru-TTF ternary system and thin film fabrication are possible. The change rate is low and the change rate is low. Now, the film formation conditions are discussed and the transition absorption measurement is performed.また,この系については投稿准备中である。In <60>this paper, the introduction of C-TTF micro-particles into the TTF site is studied. Now, the synthesis of the final target is in progress, and the development of the synthesis method is in progress.

项目成果

Development and applications of magnetooptical measurement system equipped with a rotational resonant cavity in the millimeter-wave region.

毫米波区域旋转谐振腔磁光测量系统的研制与应用

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.J.Appl.Phys., Part 1 44(7A)
• 作者: M.Kimata;K.Koyama;H.Ohta;Y.Oshima;M.Motokawa;H.Nishikawa;K.Kikuchi;I.Ikemoto
• 通讯作者: I.Ikemoto

Selective extraction of endohedral metallofullerenes using a mixed solevent of triethylamine and acetone

使用三乙胺和丙酮的混合溶剂选择性萃取内嵌金属富勒烯

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chem.Lett. 34
• 作者: T.Kodama;K.Higashi;T.Ichikawa;S.Suzuki;H.Nishikawa;I.Ikemoto;K.Kikuchi;Y.Achiba
• 通讯作者: Y.Achiba

Crystal structures and physical properties of new BDA-TTP conductors

新型BDA-TTP导体的晶体结构和物理性能

• 发表时间: 2005
• 期刊: Synth.Met 153
• 作者: E. I;Zhilyaeva;L. Martin;H. Akutsu;T. Tokumoto;H. Nishikawa;J. Yamada;J. Yamada;J. Yamada;Y. Bando;K. Furuta;A.V.Kazakova;A.Akutsu-Sato;E.I.Zhilyaeva;H.Akutsu;S.Yasuzuka;J.Yamada;K.Furuta;S.Kudo;S.Nakatsuji;H.Nishikawa;H.Akutsu;M.Nobusawa;J.Yamada;S.Takahashi;N.Matsunaga;Y.Oshima;H.Nishikawa;H.Kinoshita;E.I.Zhilyaeva;B.Barszcz;S. Yasuzuka;J. Yamada;K. Furuta;S. Kudo;S. Nakatsup;H. Nishikawa;H. Akutsu;M. Nobusawa;J. Yamada;S. Takahashi;N. Matsunaga;Y. Osluma;H. Nishikawa;H. Kinoshita;E. I. Zhilyaeva;B. Barszcz;Jun-ichi Yamada;Satoshi Kudo;Hiroyuki Nishikawa;山田 順一;J.Yamada;Y.Oshima;H.Nishikawa;E.I.Zhilyaeva;B.Barszcz;J.Yamada;M.A.Tanatar;K.Kanbara;S.Uji;S.Takahashi;J.Yamada;Y.Rando;A.Akutsu-Sato;H.Akutsu;K.Furuta;H.Nishikawa;J.Yamada
• 通讯作者: J.Yamada

NEW ORGANIC CONDUCTORS AND SUPERCONDUCTORS BASED ON DIHYDRO-TTF (DHTTF) DONORS

基于二氢-TTF (DHTTF) 供体的新型有机导体和超导体

• 发表时间: 2005
• 期刊: Mol.Cryst.Liq.Cryst. 440
• 作者: J.Yamada;R.Hayashi;H.Akutsu;S.Nakatsuji;H.Nishikawa;I.Ikemoto;K.Kikuchi
• 通讯作者: K.Kikuchi

Charge Ordered Insulating State in DODHT Salts

DODHT 盐中的电荷有序绝缘态

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Low.Tern.Phys 142
• 作者: E. I;Zhilyaeva;L. Martin;H. Akutsu;T. Tokumoto;H. Nishikawa;J. Yamada;J. Yamada;J. Yamada;Y. Bando;K. Furuta;A.V.Kazakova;A.Akutsu-Sato;E.I.Zhilyaeva;H.Akutsu;S.Yasuzuka;J.Yamada;K.Furuta;S.Kudo;S.Nakatsuji;H.Nishikawa;H.Akutsu;M.Nobusawa;J.Yamada;S.Takahashi;N.Matsunaga;Y.Oshima;H.Nishikawa
• 通讯作者: H.Nishikawa