光同調性分子組織体を用いる光電変換デバイスの構築

利用光可调分子组织构建光电转换器件

• 批准号: 13022254
• 负责人: 山田 淳
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13022254/
• 关键词: 分子シンクロ; 単分子膜; 分子組織体; 光電変換; 金ナノ粒子; 光電子移動; 人工光合成; 表面プラズモン; 光電変換デバイス

電気化学的傾斜構造を持つ光同調性分子ユニットを二次元、三次元空間に配列させた分子組織系を構成し、色素間のシンクロ現象によるカスケード的な電子移動の向上と電子拡散効果の発現による画期的な光電変換システムの実現を本研究の目的とする。すなわち、電荷分離型色素を金電極や金微粒子表面に化学修飾し、光に同調した色素間のシンクロ現象による電子拡散効果や、表面プラズモン効果による光-色素シンクロ現象を利用した電荷分離状態を原理とする光電変換システムを構築する。さらに、分子シンクロ現象を活用して、光電流の方向を制御できる多機能型光電変換素子も開発する。本年度の成果を以下にまとめる。(1)分子シンクロ現象の効果電解分離型色素としてルテニウム錯体(D)とビオローゲン(A)を連結した色素を合成した。D:A=1:0,1:1,1:2の系や、D-A間距離、A-電極間距離の異なる系について比較検討した結果、光電変換効率は1:2>1:1>1:0の順となった。また、A-電極間は短いほど有利であるのに対し、D-A間には最適距離が存在することを明らかにした。(2)金ナノ粒子-色素ハイブリッドシステム金ナノ粒子とルテニウム錯体、あるいはポルフィリンとのハイブリッド光電変換素子を構築した。ポルフィリン系で数百nAに及ぶ大きな光電流を得た。また、金ナノ粒子の表面プラズモンに基づく光電流の増強効果を世界で初めて見出した。(3)双方向性光電変換素子カソード方向、アノード方向の光電流を発する2種類の色素を混合した単分子膜を作製した。この素子において、500nm以下と600nm以上では逆方向の光電流が発生した。波長でスイッチできる双方向性光電変換素子を創出した。

The oblique generation of electrochemistry is consistent with the photoluminescence of molecular devices in two-dimensional and three-dimensional space, the formation of the molecular system and the movement of electrons in the electrochemistry. the results show that the purpose of this study is to achieve the purpose of this study. The surface of the gold microparticles is chemically modified, the surface of the gold particles is chemically modified, and the pigments of the gold particles are chemically modified, the pigments of the gold particles are chemically modified, the pigments of the gold particles are chemically modified, and the pigments of the gold particles are chemically modified. The results show that the light-pigment effect is similar to that of light-pigmented particles using the principle of charge separation. The operation of the multi-functional light beam is controlled by the active use of the light beam and the direction of the light flow. The following are the achievements of this year. The main results are as follows: (1) the molecular structure is similar to the synthesis of the pigment by electrolysis. The wrong body (D) is linked to the pigment (A). The results of the performance comparison test, the results of the performance comparison, the results of the comparison results, and the results of the comparison results. The short-term operation of radio and A-radio is beneficial to the production of electricity, and there is a significant difference in the distance between the two. (2) Gold particles, pigments, pigments, particles, pigments, pigments, pigments, Several hundred na and large photovoltaic currents are available in the industry. The surface properties of metal and metal particles are very high, and the optical current is very strong. (3) bidirectional light, the direction of light flow, the mixture of pigments, and the molecular membrane. Under 500nm, above 600nm, reverse direction, light flow, light flow, etc. The wavelength is sensitive to the bidirectional light and the light source is sensitive to light.

项目成果

Y.Niidome et al.: "Deposition of Thiol-Passivated Gold Nanoparticles onto Glass Plates by Pulsed 532-nm Laser Irradiation : Effects of Thiol"Studies in Surface Science and Catalysis. vol.132. 359-362 (2001)

Y.Niidome 等人：“通过脉冲 532 nm 激光照射将硫醇钝化金纳米粒子沉积到玻璃板上：硫醇的影响”表面科学和催化研究。

S.Yamada et al.: "Facile Fabrication of Photoelectrochemical Assemblies Consisting of Gold Nanoparticles and a Tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II)-Viologen Linked Thiol"Langmuir. vol.17. 5714-5716 (2001)

S.Yamada 等人：“由金纳米粒子和三(2,2-联吡啶)钌(II)-紫罗碱连接的硫醇组成的光电化学组件的简易制造”Langmuir。

山田淳: "自己組織化を活用した分子太陽電池"信学技報. vol.101 No.22. 37-41 (2001)

Jun Yamada：“利用自组装的分子太阳能电池”IEICE 技术报告第 101 卷第 37-41 号（2001 年）。

T.Akiyama et al.: "Novel Photoelectrochemical Cell using a Self-Assembled Monolayer of a Ruthenium(II) Tris(2, 2'-bipyridine) Thiol Derivative"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 4737-4738 (2002)

T.Akiyama 等人：“使用钌(II) Tris(2, 2-联吡啶)硫醇衍生物自组装单层的新型光电化学电池”日本应用物理学杂志。

N.Terasaki et al.: "Structural Characterization and Photoelectrochemical Properties of the Self-Assembles Monolayers of Tris(2, 2'-bipyrisine)ruthenium(II)-Viologen Linked Compounds Formed on the Gold Surface"Langmuir. 18. 8666-8671 (2002)

N.Terasaki 等人：“在金表面形成的三(2, 2-联吡啶)钌(II)-紫罗碱连接化合物的自组装单层的结构表征和光电化学性质”Langmuir。