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新規共役拡張ポルフィセンの合成及び有機薄膜太陽電池への応用

新型共轭延伸卟啉的合成及其在有机薄膜太阳能电池中的应用

基本信息

批准号：
10J09574
负责人：
葛原大軌
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では次の二つを研究の柱にすえて研究を行った。(i)ビシクロ[2.2.2]オクタジエン環(BCOD)のretro Diels-Alder反応(rDA)を用いた共役拡張ポルフィセンの合成およびメソ置換型ポルフィセンの合成;(ii)ポルフィセンが有する幅広い吸収を生かして有機薄膜太陽電池を作製これらの研究計画のうち(i)の課題について重点的に研究を行った。まずはπ共役拡張ポルフィセンの合成を行った。これまでにテトラベンゾポルフィセン(TBPc)の合成の報告をしていた。X線結晶構造解析によりTBPcは優れた半導体特性を示すことが知られているペンタセンと同様にヘリングボーン型のパッキング構造であることを明らかにした。またさらに共役が拡張したナフトポルフィセンの合成を行った。さらに共役を拡張した結果、近赤外領域にまで強い吸収帯を示し、今後有機薄膜太陽電池への応用が期待される。一方、ポルフィセンのメソ(9, 10, 19, 20位)位にアルキル鎖を有するドデカ置換型のポルフィセンの合成に初めて成功した。アルキル鎖の立体障害のためポルフィセン環がメソ無置換のものと比較して大きく歪んだ構造となることがわかった。また吸収スペクトルにおいてメソ無置換のものと比較して約100nmの長波長シフトが観測された。今回合成を達成したπ共役ポルフィセンはいずれも近赤外領域に強い吸収帯を有することから優れた有機薄膜太陽電池の材料となる可能性を秘めている。今後、実際に有機薄膜太陽電池を作製することで、高い変換効率の達成が見込まれる。

This study is the second pillar of research. (i)(2) The synthesis of BCOD and its retro Diels-Alder reaction (rDA);(2) the synthesis of organic thin film solar cells;(3) the preparation of organic thin film solar cells; and (4) the research of (i). The two sides of the border are facing each other. This report was prepared in conjunction with the TBP (TBPc). X-ray crystallographic analysis shows that TBPc has excellent semiconductor properties. The first step is to create a new system of communication. As a result of the common service, the strong absorption band in the near-infrared field has been demonstrated, and the future application of organic thin film solar cells is expected. The synthesis of a single nucleotide sequence (9, 10, 19, 20) was successful. The three dimensional barrier of the lock is not easy to replace. The wavelength of the absorption spectrum is about 100nm. Now, we can achieve this goal by combining organic thin film solar cells with solar cells in the near future. In the future, organic thin film solar cells will be manufactured with high conversion efficiency.