ジチオレン化合物が生み出す過渡光電流を利用した次世代有機光電流変換デバイス

利用二硫烯化合物产生瞬态光电流的下一代有机光电流转换器件

• 批准号: 12F02343
• 负责人: 阿波賀 邦夫
• 金额: $ 1.71万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02343/
• 关键词: 有機エレクトロニクス; 有機半導体; 有機トランジスタ

前年度までの研究により、［電極１(M)｜電荷分離層(S)｜絶縁分極層(I)｜電極２(M)］を組み合わせた有機光学セルにより、可視光や近赤外を照射することによって巨大過渡光電流の生成に成功している。さらに、絶縁分極層としてイオン液体(IL)を用いることによって、界面電気二重層の形成による巨大電場によって電荷分離が促進される成果を得ている。今年度は、イオン液体を用いた光電セルの実用化に向けて更なる検討を加えた。近赤外外部に吸収をもつVOナフタロシアニンとC60の固溶体膜を電荷分離層とし、二つの電極を平行に同一基板上に配置したIL-MSIM光電セルの特性を調べた。電気二重層の生成が電極間距離に依存しないことを利用し、電極間距離を7 mmに広げても過渡光電流を取り出せることが分かった。このセルの安定性は、電荷分離層のイオン液体への溶解性で決まることを見出した。このように、透明電極を必要とせず、また電極の位置を厭わない柔軟性は、IL-MISM光電セル光検出器としての実用性を保証する成果が得られた。このほか、電荷分離層として、近年関心を集めているLayer-by-Layer法で作製したナノスケールの超薄膜を試した。すなわち、ITO上からZnポリフィリンをLayer-by-Layer法によって共有結合により積層し、その上に絶縁分極層としてPVDF（= polyvinylidene fluoride）をスピンコートで載せ、さらにAl電極を蒸着してサンドイッチセルをつくった。効率は低いものの、このようなナノスケールの超薄膜からも過渡光電流が得られることが分かった。層数を変えながら同様な実験を行ったところ、５層のとき最も大きな過渡光電流が得られ、その後減少することが分かった。より高速化を目指すうえで、電荷分離層の設計について貴重な情報が得られた。

Before the annual ま で の research に よ り, [electrode (M) | 1 charge separation layer (S) (I) | | never try points very layer electrode (M) 2] を group み close わ せ た organic optical セ ル に よ り, visible light や nearly bare outside を irradiation す る こ と に よ っ て huge transition photocurrent の generated に successful し て い る. さ ら に, never try a layer と し て イ オ ン liquid (IL) を い る こ と に よ っ て, electric double layer の 気 formation interface に よ る large fields に よ っ て charge separation が promote さ れ を る achievements have て い る. This year, <s:1> and <s:1> <s:1> liquid を, <s:1> た photoelectric セ and <s:1> <s:1> practical application に are more なる検 in pursuit of を and えた. Almost bare external suction 収 に を も つ VO ナ フ タ ロ シ ア ニ ン と C60 の を charge of solid membrane separation layer と し, two つ の を に parallel with a fundamental plate electrode に configuration し た IL - MSIM photoelectric セ ル の features を adjustable べ た. Electric 気 bilayer の generated が electrode distance between に dependent し な い こ と を using し, the distance between the electrode を 7 mm に hiroo げ て も transition photocurrent を take り out せ る こ と が points か っ た. The stability of へ, セ, <s:1>, and the solubility of the charge separation layer <s:1>, <s:1>, <s:1> liquid へ, へ, で, まる, and とを can be found in た た. こ の よ う に, transparent electrode を necessary と せ ず, ま た electrode position の を anaerobic わ な い softness は, IL - MISM photoelectric セ ル light 検 extractor と し て の be use sex を guarantee す が る achievements have ら れ た. こ の ほ か, charge separation Layer と し て, in recent years, masato を set め て い る Layer - by - Layer method で cropping し た ナ ノ ス ケ ー ル の ultrathin membrane を try し た. す な わ ち, ITO か ら zinc ポ リ フ ィ リ ン を Layer - by - Layer method に よ っ て mutual combination に よ り horizon し, そ の に never try on polarization Layer と し て PVDF (polyvinylidene = Fluoride) を ス ピ ン コ ー ト で せ, さ ら に Al electrode を steamed し て サ ン ド イ ッ チ セ ル を つ く っ た. The efficiency of the low-efficiency <s:1> <s:1> <s:1>, <s:1> ようなナノスケ, ようなナノスケ, <s:1> ultrathin film ら ら and <s:1> transition photocurrent が is られる, <s:1> and とが respectively, and った った. Layer を - え な が ら with others な be 験 を line っ た と こ ろ, five layer の と き も most big き な transition photocurrent が have ら れ, そ の after reducing す る こ と が points か っ た. Youdaoplaceholder0 よ high-speed を aims at すうえで, charge separation layer <s:1> design に に て て て valuable な information が られた られた.

项目成果

Synthesis, optical properties and charge transport characteristics of a series of novel thiophene-fused phenazine derivatives

• DOI: 10.1039/c3tc30346b
• 发表时间: 2013-05
• 期刊: Journal of Materials Chemistry C
• 影响因子: 6.4
• 作者: Yong‐Xin Xie;Takuya Fujimoto;S. Dalgleish;Yoshiaki Shuku;M. Matsushita;K. Awaga

Electrochemical Carrier Injections in the Thin-Films of Porphyrazines and Thiocirculenes

卟啉和硫环烯薄膜中的电化学载流子注入

• 发表时间: 2014
• 作者: L. Hu;S. Dalgleish;M. M. Matsushita;H. Yoshikawa;K. Awaga;Y. Xie;H. Wang;Kunio Awaga;Kunio Awaga
• 通讯作者: Kunio Awaga

In operando XAFS Studies of Polyoxometalate Molecular Cluter Batteries : Polyoxometalates as Electron Sponges

多金属氧酸盐分子杂波电池的原位 XAFS 研究：多金属氧酸盐作为电子海绵

• 发表时间: 2012
• 期刊: J. Am. Chem. Soc.
• 影响因子: 15
• 作者: L. Hu;S. Dalgleish;M. M. Matsushita;H. Yoshikawa;K. Awaga;Y. Xie;H. Wang
• 通讯作者: H. Wang

Solid-State Properties of Organic Radicals: Fundamentals and Applications in Organic Electronics

有机自由基的固态特性：有机电子学的基础和应用

• 发表时间: 2014
• 作者: L. Hu;S. Dalgleish;M. M. Matsushita;H. Yoshikawa;K. Awaga;Y. Xie;H. Wang;Kunio Awaga
• 通讯作者: Kunio Awaga

Storage of an electric field for photocurrent generation in ferroelectric-functionalized organic devices

铁电功能化有机器件中用于光电流产生的电场的存储

• DOI: 10.1038/ncomms4279
• 发表时间: 2014-02-01
• 期刊: NATURE COMMUNICATIONS
• 影响因子: 16.6
• 作者: Hu, Laigui;Dalgleish, Simon;Awaga, Kunio
• 通讯作者: Awaga, Kunio