様々な色素凝集状態を利用した乾式有機太陽電池及び光増感薬剤の開発

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昨年度(平成16年度)から、新規に見出した減圧誘起色素会合状態変化も利用し、J会合体やH会合体を含む種々の会合体含有超薄膜における会合体形成メカニズムの解明に関する研究課題に焦点を絞り、各色素会合状態の構造評価を紫外/可視分光法及び赤外分光法を用いて徹底的に行うことを計画し、遂行した。その結果、以下の結論が導出された。(1)各色素会合状態において、色素遷移双極子は、薄膜固定基板上に沿って配向している。(2)J会合体においては、色素に付加したイオン及び会合体の形成によって分子内電荷移動が誘起され、会合体を形成する上で安定化を図っている。(3)H会合体においては、色素の分子内電荷移動の程度が、会合していない色素の状態に近い。(4)(2)のJ会合体を形成する色素に置換されている炭化水素鎖の配向を検討したところ、乱れが多く、かつ色素間のズレを規制する役割があることが示唆された。一方、(3)のH会合体の場合、炭化水素鎖の配向には、乱れが少ないことが分かった。したがって、H会合体形成は、J会合体形成の場合と比較すると、色素間に僅かなズレが生じたためと考えられる。更に、(2),(3),(4)について詳細に検討を進めるために、(1)摂動として試料に連続的に温度を与え高感度で構造評価を行い、一般化二次元相関分光法による解析後の考察、(2)ラマン散乱測定による構造評価、が有効であると考えられる。(5)(1)の検討の結果、J会合体含有LB膜を加熱すると、H会合体種オリゴマーが新規に出現することを最近、見出した。この結果は、(4)の考察結果の妥当性を示唆するものと考えている。(6)(2)ラマン散乱測定については、共鳴ラマン測定では、SNがはっきりしたデータを得ることができなかった。そのため、今後、SN比を向上させることを考え、表面増強ラマン散乱の測定を行う予定である。現在、(2)から(4)までの実験結果に基づき、英文論文を作成中である。