ポリチオフェン-色素-フラーレン階層構造複合膜の作製とエネルギー変換機能

聚噻吩-染料-富勒烯分级结构复合薄膜的制备及能量转换功能

• 批准号: 18039030
• 负责人: 秋山 毅
• 金额: $ 0.83万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18039030/
• 关键词: ナノチューブ・フラーレン; 複合材料・物性; 表面・界面物性; ポルフィリン; ポリチオフェン; 電解重合; 太陽電池; 高分子合成

有機分子を用いたエネルギー変換システムに関する研究は、基礎科学的観点からも実用デバイス構築の観点からも興味を集めている。本研究では、光励起色素-導電性高分子-電子受容体階層構造複合膜の構造と光電変換特性との相関を明らかにすることを目的として、実験を進め、平成18年度に以下の成果を得た。導電性高分子としてポリチオフェン、光励起色素としてチオフェン部位を備えたポルフィリン誘導体、そして電子受容体部位としてチオフェン部位を備えたフラーレン誘導体を用いて、逐次電解重合法によって一連の構造を持つ複合膜を得た。これらの構造を各種分光測定・電子顕微鏡観察等で確認した。特に、X線光電子スペクトル分析による膜組成の深さ方向分析によって、特にポルフィリン部位の分布が深さ方向に傾斜していることが明らかとなり、逐次電解重合法によって、階層構造を簡便に形成することが可能であることを実験的に示すことに成功した。また、吸収スペクトル・蛍光スペクトルによって、ポルフィリン導入量が電解重合条件によって制御可能であることが明らかとなった。これらの複合膜の光電変換特性を評価したところ、複合膜の階層構造・分光特性・光電変換特性には明確な相関が見られ、光誘起電子移動の多段階化によって光電変換特性が高効率化されたことが強く示唆された。また、ポルフィリン導入量等によっても光電変換特性は顕著に影響されることを実験的に見いだし、複合膜構造の設計によって光電変換特性を制御できることを示すことができた。

Organic molecules are used in research, basic science, construction, and interest. This study is aimed at clarifying the structure and photoelectric conversion characteristics of photoexcited pigment-conductive polymer-electron acceptor hierarchical composite films and achieving the following results in 2008. Conductive polymer, photoexcited pigment, electron acceptor, electron acceptor, The structure was confirmed by various spectroscopic measurements, electron microscopy, etc. Special, X-ray photoelectron analysis of the film composition in the deep direction of the distribution of special particles in the deep direction of the tilt, the successive electrolytic recombination method, the formation of a simple layer structure, so that it is possible to show success. The amount of absorption, absorption The photoelectric conversion characteristics of the composite film are evaluated. The hierarchical structure, spectral characteristics, photoelectric conversion characteristics of the composite film are clearly observed. The photoelectric conversion characteristics of the light-induced electron movement are highly efficient. The influence of the introduction amount on the photoelectric conversion characteristics of the composite film on the design of composite film structures

项目成果

Facile Fabrication of Gold Nanoparticle-Titamium Oxide Alternate Assemblies by Surface Sol-Gel Process

通过表面溶胶-凝胶工艺轻松制备金纳米粒子-氧化钛替代组件

• 发表时间: 2007
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 46・4B(印刷中)
• 作者: Kosuke Sugawa;Keitaro Kakutani;Tsuyoshi Akiyama;Sunao Yamada;Kensuke Takechi;Tohru Shiga;Tomoyoshi Motohiro;Hideki Nakayama;Keiichi Kohama
• 通讯作者: Keiichi Kohama