Synthesis of novel sphericalπ-electron systems toward development of functional materials

合成新型球形π电子系统以开发功能材料

• 批准号: 22750039
• 负责人: MURATA Michihisa
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22750039/
• 关键词: フラーレン; 構造有機化学; 有機薄膜太陽電池; 電子受容材料; 有機半導体; PCBM; バルクヘテロ接合; モルフォロジー; ダンベル型フラーレン; 光電変換; 1,2-付加体; バルクヘテロジャンクション; アクセプター材料; n型材料; リチウムアセチリド

Fullerene derivatives have occupied a dominant position in bulk heterojunction(BHJ) solar cells as n-type organic semiconductors. In this work, we developed a method to modify theσ-frameworks of C60 and succeeded in the preparation of three types of skeletally-transformed fullerenes 4, 5, and 6 with distinct LUMO levels. We also evaluated the performance in the BHJ solar cells consisting of the C60 derivative and poly(3-hexylthiophene)(P3HT) as the acceptor and the donor materials, respectively. The electrochemical measurements showed that 6 has the highest LUMO level due to the transformation of one of the carbonyl groups. As a result, 6 : P3HT cell marked the highest open-circuit voltage(Voc) of 0. 74 V, which is 20% higher than that of the cell using the benchmark acceptor material PCBM(Voc=0. 60 V).

富勒烯衍生物作为n型有机半导体在体异质结太阳能电池中占据主导地位。在这项工作中，我们开发了一种方法来修改C60的σ-骨架，并成功地制备了三种类型的具有不同LUMO能级的经热转化的富勒烯4，5和6。我们还评估了在BHJ太阳能电池的性能组成的C60衍生物和聚（3-己基噻吩）（P3 HT）作为受体和供体材料，分别。电化学测量表明，由于羰基之一的转化，6具有最高的LUMO能级。结果，6：P3 HT电池的最高开路电压（Voc）为0。74 V，这比使用基准受体材料PCBM（Voc=0. 60 V）。

项目成果

Synthesis and Properties of Azafullerene-BODIPY Dyads

氮杂富勒烯-BODIPY二元体的合成与性能

• 发表时间: 2011
• 作者: M. Murata;S. Katsuya;Y. Murata;K. Ohkubo;and S. Fukuzumi
• 通讯作者: and S. Fukuzumi

開口フラーレンの構造変換と有機薄膜太陽電池への応用

开放富勒烯的结构转化及其在有机薄膜太阳能电池中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 森 啓二;秋山 隆彦;森中裕太・村田理尚・村田靖次郎・吉川整・佐川尚・吉川暹
• 通讯作者: 森中裕太・村田理尚・村田靖次郎・吉川整・佐川尚・吉川暹

Inelastic neutron scattering of a quantum translator-rotator encapsulated in a closed fullerene cage: Isotope effects and translation-rotation coupling in H2@C60 and HD@C60

• DOI: 10.1103/physrevb.82.081410
• 发表时间: 2010-08-20
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Horsewill, A. J.;Rols, S.;Turro, N. J.
• 通讯作者: Turro, N. J.

アザフラレニルカチオンのピロールへの求電子置換反応

氮杂富芳烯基阳离子与吡咯的亲电取代反应

• 发表时间: 2010
• 作者: Satoru Hiroto;Shoichi Nakamura;Takeshi Kondo and Hiroshi Shinokubo;勝谷郷史・村田理尚・村田靖次郎
• 通讯作者: 勝谷郷史・村田理尚・村田靖次郎

アルキニル[60]フラーレン誘導体の合成と有機太陽電池への応用

炔基[60]富勒烯衍生物的合成及其在有机太阳能电池中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: Miyamura;H.; Kobayashi;S.;登政博・村田理尚・森中裕太・若宮淳志・佐川尚・吉川暹・村田靖次郎
• 通讯作者: 登政博・村田理尚・森中裕太・若宮淳志・佐川尚・吉川暹・村田靖次郎