权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

電子集積型デンドリマーのエネルギー変換機能

电子集成树枝状聚合物的能量转换功能

基本信息

批准号：
16750192
负责人：
趙俊相
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kanagawa Academy of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16750192/
关键词：
デンドリマー金属集積能有機太陽電池キャリヤー輸送材料

项目摘要

コアにトリフェニルアミン基を有する金属集積機能を持つフェニルアゾメチン(TP-DPA)デンドリマーを新規合成、物性の検討から各世代のデンドリマーにおける金属イオンとの段階的な錯形成挙動が明らかにした。これらのデンドリマーは優れた耐熱性および溶解性を有しながらその特徴的な球状構造であるため、簡便な方法により作製可能な電子デバイス用の新しい有機ナノ材料として適している。そこで本研究では、TP-DPAデンドリマーを色素増感太陽電池(Dye sensitized solar cell, DSSC)のキャリアー輸送を促進させる添加剤(Mediator)として用いてその素子特性について検討した。TP-DPAデンドリマーは、中心のアミン基を介してキャリアーの受け渡しがより効率よく可能であると考えられ、その結果半導体電極であるTiO_2に注入された電子がI_3^-への逆電子移動反応が抑制されると考えられる。TP-DPAG5を色素が吸着されたTiO_2半導体電極上にキャスト法によりコーティングして素子を作製して素子特性について検討を行った。AM1.5の光を照射時の測定結果、デンドリマーを用いていない一般素子の場合は、Vocは703mV、Jscは19.5mA程度であり、変換効率は7.90%(フィールファクター、FF=0.58)にとどまった。一方、デンドリマーを利用することにより素子のJscは若干減少(17.9mA)したもののVocは829mVまで向上でき素子の変換効率は9.11%(FF=0.63)まで増加した。さらに、金属錯形成したデンドリマー(SnCl_2@TPA-DPA G5)を用いることによりVocはさらに843mVまで向上し、Jscにおいても18.8mAと高い値を示すことが確認され、素子の変換効率は9.78%(FF=0.63)まで向上させることに成功し従来素子の最高値(10%)と同等の性能が発現でき目標値を達成した。これは、前述したようにTP-DPAデンドリマーによってTiO_2に注入された電子のI_3^-への逆電子移動が抑制されたためであると考えられる。以上のように、精密金属集積能を有するTP-DPAデンドリマーがエネルギー変換素子に極めて有効であることを実証できたので本研究課題の早期終了が可能となった。

The metal accumulation function of the metal base is maintained by the metal base (TP-DPA), and the metal base is formed by the new synthesis and physical properties. A new organic material with excellent heat resistance and solubility, spherical structure and simple method for preparing electronic materials. In this study, TP-DPA was used to investigate the properties of Dye sensitized solar cells (DSSC). TP-DPA is a semiconductor electrode with TiO_2 injected into it, and the electrons in it are suppressed by the reverse electron movement. TP-DPAG5 dye adsorption on TiO_2 semiconductor electrode When AM1.5 is irradiated with light, the measurement results show that the conversion rate is 7.90%(FF=0.58) when Voc is 703mV and Jsc is 19.5 mA. The Jsc of each pixel was reduced (17.9mA) to 829mV and the conversion rate of each pixel was increased by 9.11%(FF=0.63). In addition, the metal fault formation was successfully achieved by increasing the Voc to 843mV and increasing the Jsc to 18.8 mA. The conversion rate of the element was 9.78%(FF=0.63) and the highest value of the element (10%) was achieved. TP-DPA is the first to inject electrons into TiO2. The early stage of this research project is possible because of the above problems and the possibility of precise metal accumulation.