共役多孔性高分子薄膜の分子設計と機能開拓

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本年度では、電解重合という手法を用いて様々な多孔性高分子薄膜を合成し、その光捕集機能、光エネルギー変換機能、およ電子機能について検討した。その結果、多孔性高分子は優れた光捕集機能を示し、細孔内に導入された色素分子に効率的に励起エネルギーを伝達することができることを見出した。また、2種類の色素を導入すれば、２段階のエネルギー伝達が可能となり、青、緑、赤という３原色を作ることが可能となった。また、色素の量をコントロールすれば白色の蛍光を出すことが可能となった。いずれの場合、高い発光量子収率を示す材料である。さらに、チオフェン誘導体からなる薄膜を活性層として用いて、太陽電池を組み立てた、その効率が５％以上を達成した。ホウ酸含有多孔性薄膜を合成し、その電子およびホール輸送能を検討した。薄膜の酸化還元状態によって半導体の仕事関数を調整することができるということを見出した。実際、太陽電池および発光素子に組み込んで検討したところ、優れたエネルギー変換能力を有することを実証した。これらの結果、いずれも、多孔性高分子薄膜の高い潜在性を示しており、機能性材料の開拓に新しい可能性を開いた。