光電変換機能性有機薄膜界面の電気化学的形成と高効率太陽電池の構築

光电转换功能有机薄膜界面的电化学形成及高效太阳能电池的构建

• 批准号: 11118265
• 负责人: 上原 赫
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11118265/
• 关键词: 高品質単分子膜; ナノメートル領域AFM I-V測定; ナノメートル領域光電変換特性; Photoconductive AFM (PC-AFM); エバネッセント光; 分子素子; 光合成反応中心タンパク; 電解印加LB法

光電変換素子としての分子素子の研究には、分子素子単分子膜と電極とのナノメートル領域光電変換機能を調べることが重要な手がかりとなる。そこで、D-σ-A型分子素子である我々独自のPNX分子に[1]に坂口ら(Jpn. J. App. Phys. , 38, 3908-3911, 1999)によって提案されたPhotoconductive AFM(PC-AFM)を適用してナノメートル領域光電変換特性の測定を試みた。Au(111)基板は超高真空電子ビーム蒸着法でマイカへき開面上に金を蒸着、アニールして作成した。LB法に用いる直前に水素フレームアニールクエンチ処理により金原子の再配列と周辺大気による表面の吸着汚染物質の除去を行った。これにより広い原子テラス(50×5Onm以上)を持ち親水性の極めてよいAu(111)基板を得た。この上にPNX分子の高品質の単分子膜を積層した。変調レーザー光(630nm)によってAu(111)基板上に発生したエバネッセント光がD-σ-A分子素子に照射されたとき、金コートされた導電性カンチレバーとAu(111)基板との間を流れる電流を電流―電圧変換増幅し、ロックインアンプによって変調周波数に対して位相検波し、光電流を測定する装置を開発した。PC-AFMは接触抵抗が制御でき高さ情報と電気特性が独立して取り出せるというAFM I-V法の利点に加え、エバネッセント光の届く範囲が数十nm以下のために非常に限定した範囲に光を照射できる特徴を有し、分子素子からの光電気応答を測定するには極めて強力な方法であると思われる。さらにこの方法で光合成反応中心(RC)タンパク分子の高品質LB膜のような超分子素子のナノメートル領域の光電変換特性を測定するため、このRCタンパク単分子膜を作成する新規な電界印加LB法と基板水平引き上げ法とを組合わせた装置を開発した。[1]三箇山毅,松岡宏和,上原赫,杉本晃,水野一彦,井上直人、電気学会論文誌 A-118,1435-1439-(1998).

The study of photoelectric conversion element and molecular element is very important for the modulation of photoelectric conversion function.そこで、D-σ-A型分子素子である我々独自のPNX分子に[1]に坂口ら(Jpn. J. App. Phys. , 38, 3908-3911, 1999), a proposed Photoconductive AFM(PC-AFM) is applied to the measurement of photoelectric conversion characteristics in different fields. Au(111) substrate is prepared by ultra-high vacuum electron evaporation method. LB method is used to remove adsorbed contaminants from the surface of gold atoms by rearranging them in the middle of the process. This is the first time that the Au(111) substrate has been obtained. This is a high quality polymer film for PNX molecules. A device for measuring the phase and photocurrent of the Au(111) substrate is developed by using the modulated light (630nm) to emit light from the D-σ-A molecule. PC-AFM has the advantages of contact resistance control, high information and electrical characteristics, and strong methods for measuring the photoelectric response of molecular elements. The method includes: measuring photoelectric conversion characteristics of high quality LB films of supramolecular molecules by using photosynthetic reaction centers (RC); and developing a new device for preparing RC films by using an electric field LB method, a substrate horizontal lead method, and a combination thereof. [1]Takeshi Sanayama, Hirokazu Matsuoka, Hitsuhiko Uehara, Akira Sugimoto, Kazuhiko Mizuno, Naoto Inoue, Journal of the Institute of Electrical Science A-118, 1435 -1439-(1998).

项目成果

Akira Sugimoto: "Themally Unstable 5-(9-Anthrylmethyl)-10-methyl-5, 10-dihydrophenazine"J. Chem. Res. (S). 72-73 (1999)

Akira Sugimoto：“热不稳定的 5-(9-蒽甲基)-10-甲基-5, 10-二氢吩嗪”J。

Akira Sugimoto: "Hydrobromoc Acid-Dimethyl Sulfoxde Reagent for Dealkylation of 5, 10-Dialkyl-5, 10-dihydrophenazines : Synthesis of 10-Alkyl-2(10H)-phenazinones"J. Heterocuclic Chem.. 36. 1057-1064 (1999)

Akira Sugimoto：“用于 5, 10-二烷基-5, 10-二氢吩嗪脱烷基化的氢溴酸二甲基亚砜试剂：10-烷基-2(10H)-吩嗪酮的合成”J。

上原 赫: "有機材料による高光電変換率太陽電池の開発"機能材料. 19-9. 32-38 (1999)

Akira Uehara：“使用有机材料开发高光电转换率太阳能电池”功能材料19-9。