NIR-activate Organic Solar Cells Induced by Hybrid Plasmonic System

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、有機薄膜をナノグレーティング電極上に堆積し、近赤外域に励起する表面プラズモンの励起による近赤外域での光電変換特性の向上などを目的としている。今年度は以下のように研究を進めた。１）有機太陽電池の近赤外域プラズモン励起特性評価と有機太陽電池－熱電複合デバイスの作製・評価近赤外域における表面プラズモン励起による有機太陽電池の特性向上について詳しく検討を行った。まず、ナノインプリントを行うことにより有機太陽電池の活性層、種々の金属／有機薄膜構造界面のナノ構造を形成した。このとき、１Dと2Dグレーティング構造によるプラズモニック効果の違いについても明らかにすることが可能となった。次に、プラズモニック有機太陽電池において発生するプラズモン励起による熱を利用するデバイスへの応用に向けて、プラズモニック有機太陽電池－熱電複合デバイスの作製と評価を行った。この結果、プラズモン励起で電流値の増加が観測され、プラズモンによるAlの温度上昇が得られたことがわかった。２）小型表面プラズモンセンサチップの作製と評価有機太陽電池はフレキシブル性などから独立型のデバイス電源としても期待されている。ここでは、独立型センサシステムへの応用も目指した小型表面プラズモンセンサチップの作製と評価も行った。限定液滴法を用いたNOA61、またはPDMS小型プリズムを作製して、簡便・小型の表面プラウズモン共鳴センサチップの作製を行った。このセンサを用いて、流路中の溶液の屈折率を変化させて表面プラズモン共鳴波長依存特性を測定したところ、屈折率の変化に伴い表面プラズモン共鳴ディップの線形的な変化が観測された。