塗布積層有機薄膜太陽電池のための低分子光電変換材料の開発

涂覆层压有机薄膜太阳能电池用低分子光电转换材料的开发

• 批准号: 14J09667
• 负责人: 青竹 達也
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J09667/
• 关键词: 有機薄膜太陽電池; 光変換型前駆体; 低分子; 正孔輸送材料

光変換型可溶性前駆体法を用いて塗布積層可能な有機薄膜太陽電池(OPV)材料の開発を行った. 光変換型可溶性前駆体法は光照射による構造変化に伴い溶解度の制御が可能である. これにより, 溶液プロセスでの積層素子構造(p-i-n構造)作製が可能となり, 各層の役割に応じた材料の使い分けによる光電変換効率(PCE)の向上が期待できる. その素子構造において, これまでに研究されてきた正孔輸送材料の光捕集波長は500 nmまでであり, 長波長側の光吸収特性を改善する事が, PCEの向上につながると考えられる. そこで, 本研究では長波長側の吸収特性の改善が可能な正孔輸送材料の開発を行った. 正孔輸送材料として最適なHOMOレベルを示すアントラセンを基本骨格とし, 強い電子受容性ユニットであるピラジノキノキサリンを組み合わせた分子を設計し、合成を行った. 合成した分子は分子内電荷移動吸収帯の発現により長波長吸収を効果的に改善するに成功した. また, 大気下光電子分光法によるイオン化エネルギー測定および吸収末端から算出したHOMOレベルは-5.3eV, LUMOレベルは-3.8eVであり, フェニルC60酪酸メチルエステル(PCBM)を電子輸送材料とする場合の最適なエネルギーレベルを持つ事を明らかにした. さらに積層型の素子作製を可能にするために光変換型可溶性前駆体の効率的な合成ルートの開発を行った. 得られた前駆体の光変換反応をプロトンNMR測定, 紫外可視吸収スペクトル測定, 赤外分光測定によりモニターすることで, 溶液条件および薄膜条件での定量的な構造変化を確認した. これらより, 平成26年度研究計画である目的化合物の合成および基礎物性の評価は達成された. 今後OPV素子を作製する事によりPCEの向上が期待される. 本研究内容は日本化学会第95春季年会において成果発表を行う予定である.

The photosensitive soluble precursor method is used for the active use of organic thin film solar cell (OPV) materials. Photosensitive soluble precursor method, light irradiation, chemical reaction, solubility control, and so on. In this paper, the results show that the temperature of the solution is very high (p-i-n). It is possible that the material is cut in order to make sure that the rate (PCE) is high. The optical absorption characteristics of the long-wavelength photoluminescence improve the performance of the laser, and the PCE is used to improve the optical absorption properties, and the optical absorption properties of the long-wavelength photoluminescence improve the performance of the optical absorption properties, and the optical absorption properties of the long-wavelength optical absorption properties improve the performance of the optical absorption properties, and the optical absorption properties of the long-wavelength optical absorption properties improve the performance of the optical absorption properties, and the PCE is used to improve the optical absorption properties. In this study, it is possible to improve the absorption characteristics of long-wavelength long-wave transmission materials. In the positive hole, the most expensive HOMO materials show that the basic bone structure is very important, and the electronic capacitive equipment is used to analyze the molecular design and synthesis of the electronic capacitive equipment. The improvement of the effect of long-wavelength absorption was successfully achieved by the intramolecular charge transfer kinetic absorption spectroscopy of synthetic polysulfonic molecules. In this paper, we use the method of photoelectron spectroscopy to determine the temperature, temperature The synthesis of photosensitive soluble precursor precursors may be effective in the synthesis of soluble precursors. The determination of NMR, UV, UV and UV were obtained. In the 26th year of Pingcheng Research Project, the aim of the study is to synthesize the basic physical properties of the compounds. From now on, OPV Suzi is looking forward to doing things like PCE and looking forward to it. The contents of this study are as follows: the results of the 95th Spring Annual meeting of the Japanese Chemical Society.

项目成果

溶液塗布型有機薄膜太陽電池を指向したピラジノ[2,3-g]キノキサリン誘導体の合成

用于溶液涂覆有机薄膜太阳能电池的吡嗪并[2,3-g]喹喔啉衍生物的合成

• 发表时间: 2015
• 作者: M. Suzuki;Y. Yamaguchi;K. Nakayama;H. Yamada;秦野悦子;鈴木充朗，山口裕二，中山健一，山田容子;秦野悦子;内永憲佑，山口裕二，高平勝也，鈴木充朗，中山健一，山田容子;大島真理子・秦野悦子・瀬戸淳子ほか;青竹達也，鈴木充朗，山田容子
• 通讯作者: 青竹達也，鈴木充朗，山田容子