Design of Nano-phase Segregation Structures of Electron Donors and Acceptors toward High-Performance Thin-Film Organic Solar Cells

高性能薄膜有机太阳能电池电子给体和受体纳米相偏析结构的设计

• 批准号: 21350108
• 负责人: FUKUSHIMA Takanori
• 金额: $ 12.48万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (2011)The Institute of Physical and Chemical Research (2009-2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21350108/
• 关键词: ナノ構造; 自己組織化; 超分子化学; 電子供与体; 電子受容体; 太陽電池; 分子性固体; 有機化学; ヘテロ接合; ナノチューブ; オルトフェニレン

For the realization of high-performance thin-film organic solar cells, a key issue is to develop self-assembly strategies that enable electron donor and acceptor molecules to form a heterojunction with a wide interface of hole and electron transporting nanoscale domains. Through the present work, we showed the first example of one-dimensionally connected organic nanostructures with dissimilar semiconducting properties. Along with this achievement, we serendipitously discovered that a polymer brush, bearing multiple mesogenic units in its side chains, can form a polymer film featuring a large-area homeotropic ordering of the polymer molecules. As an extension of this finding, we demonstrated a new photomechanical material, capable of converting light energy into a mechanical output.

为了实现高性能的薄膜有机太阳能电池，一个关键的问题是开发自组装策略，使电子供体和受体分子形成异质结的空穴和电子传输纳米级域的宽界面。通过目前的工作，我们展示了具有不同半导体性质的一维连接有机纳米结构的第一个例子。沿着这一成就，我们意外地发现，聚合物刷，轴承多个介晶单元在其侧链，可以形成一个聚合物膜具有大面积的垂面有序的聚合物分子。作为这一发现的延伸，我们展示了一种新的光机械材料，能够将光能转化为机械输出。

项目成果

オリゴオルトフェニレン : 電子供与性または受容性官能基が置換したπ共役ラセンの構築と動的コンフォメーション挙動

低聚邻亚苯基：被给电子或接受官能团取代的π共轭螺旋的构建和动态构象行为

• 发表时间: 2011
• 作者: 安藤伸治;太田英輔;小阪敦子;福島孝典;橋爪大輔;越野広雪;相田卓三
• 通讯作者: 相田卓三

Large-Area Molecular Ordering Leads to the Conversion of Light Energy into Mechanical Force

大面积分子有序化导致光能转化为机械力

• 发表时间: 2011
• 期刊: 高分子
• 作者: 加藤雄一;井上彩花;新留康郎;中嶋直敏;立澤正仁,西野華子,渡辺政廣,内田裕之;野田武史・相根浩二・藤田克彦;福島孝典・細野暢彦・相田卓三
• 通讯作者: 福島孝典・細野暢彦・相田卓三

Magnetic field effect on the photocarriers in self-assembled hexabenzocoronene nanotubes

磁场对自组装六苯并苯纳米管中光载流子的影响

• 发表时间: 2010
• 期刊: Synthetic Metals
• 影响因子: 4.4
• 作者: Y.Wakikawa;T.Ikoma;Y.Yamamoto;T.Fukushima;T.Aida
• 通讯作者: T.Aida

Controlled and site-specific self-assembly of an amphiphilic molecular graphene with a polymer

两亲性分子石墨烯与聚合物的受控和位点特异性自组装

• 发表时间: 2010
• 作者: 花井一真;草河孝一;上野雅弘;小林輝明;今西誠之;平野敦;山本治;武田保雄;朴致映・福島孝典
• 通讯作者: 朴致映・福島孝典

大面積階層的分子集積化による刺激応答材料のデザイン

利用大面积分层分子集成设计刺激响应材料

• 发表时间: 2010
• 作者: 吉川勝教;鈴木正浩;英謙二;福島孝典
• 通讯作者: 福島孝典