Evaluation and visualization of nano structure of reaction-active interface for organic polymer thin films

有机聚合物薄膜反应活性界面纳米结构的评估和可视化

• 批准号: 23550136
• 负责人: SASAKI SONO
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23550136/
• 关键词: 微小角入射小角/広角X線散乱計測システム; 大型放射光施設SPring-8; 高分子系有機薄膜太陽電池材料; 結晶構造; 微結晶サイズ; 相分離界面; ポリ(３-アルキルチオフェン; フラーレン誘導体; 微小角入射Ｘ線散乱時間分解測定; ポリ(3-ヘキシルチオフェン); 結晶化挙動; 相分離挙動; すれすれ入射Ｘ線散乱法; 高分子系太陽電池材料; 放射光を利用した動的構造評価法; ポリアルキルチオフェン：フラーレン誘導体ブレンド; ナノ構造; 結晶化; 相分離; 有機

(1) A grazing-incidence small-angle/wide-angle X-ray scattering (GISAXS/GIWAXS) measurement system was established for organic polymer thin films by using an undulator-type synchrotron light source and a small-angle optical scattering system as a nano-scale structure evaluation system. (2) In thin films of blends of a poly(3-alkylthiophene) (P3AT) and a fullerene derivative (FD), P3HT chains form crystals/amorphous and the FDs form nano clusters in the amorphous state. For the blend films having different photoelectric conversion efficiency, crystallite size of the edge-on type crystal and the in-plane interfacial topography of the blend films were evaluated on the basis of GISAXS patterns. As a result, it was indicated that the photoelectric conversion efficiency became larger with increasing the crystallite size. Also, it was suggested that the in-plane interface topography of the blend films might correlate with the photoelectric conversion efficiency.

(1)采用波动型同步加速器光源和小角光学散射系统作为纳米尺度结构评价体系，建立了有机聚合物薄膜掠入射小角/广角x射线散射（GISAXS/GIWAXS）测量系统。(2)在聚（3-烷基噻吩）（P3AT）和富勒烯衍生物（FD）共混薄膜中，P3HT链形成晶体/非晶态，FD形成纳米团簇。对于具有不同光电转换效率的共混膜，基于GISAXS图对共混膜的面内界面形貌和边沿型晶体的晶粒尺寸进行了评价。结果表明，随着晶粒尺寸的增大，光电转换效率增大。同时指出共混膜的面内界面形貌可能与光电转换效率有关。

项目成果

スピンコート成膜過程における高分子材料の構造発展～放射光を利用したその場観察～

旋涂成膜过程中高分子材料的结构演变～使用同步辐射的原位观察～

• 作者: 中健介編著;石曽根隆;佐々木 園
• 通讯作者: 佐々木 園

Thickness Effect on Crystallization Behaviors of Poly(3-hydroxybutyrate) Thin Films on Si Substrates

厚度对硅衬底上聚(3-羟基丁酸酯)薄膜结晶行为的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: Sono Sasaki;Akiyoshi Yasuda;Yasuha Ishii;Masaki Deguchi;Shinichi Sakurai;Noboru Ohta;Hiroyasu Masunaga;Masaki Takata
• 通讯作者: Masaki Takata

第4編第1章第5節「Ｘ線回折」、西敏夫 編「高分子ナノテクノロジーハンドブック」

第4卷第1章第5节“X射线衍射”，西俊夫编辑，“聚合物纳米技术手册”

• 发表时间: 2014
• 作者: Takashi Ishizone;Akira Hirao;佐々木 園
• 通讯作者: 佐々木 園

平成23年度は計測システムの設計と試験的実験を行ったため、研究成果を学会などで発表するに至っていない。

2011年，我们设计了测量系统并进行了试验实验，所以我们还没有在学术会议上展示我们的研究成果。

Jiro Hoshiba (京都工芸繊維大学 修 士1年生)"Isothermal Crystallization Behaviors from the Melt and Surface Morphology of Poly (3-hydroxybutyrate) Thin Films", International Discussion Meeting on Polymer Crystallization 2013, Young scientist poster award, 2013/7/03

Jiro Hoshiba（京都工业大学硕士一年级）“聚（3-羟基丁酸酯）薄膜的熔化和表面形态的等温结晶行为”，2013年聚合物结晶国际讨论会，青年科学家海报奖，2013/7 / 03