Development of high-performance organic photovoltaic materials that do not require nanometer-scale phase separation

开发不需要纳米级相分离的高性能有机光伏材料

• 批准号: 22K19091
• 负责人: 梅山 有和
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19091/
• 关键词: 有機薄膜太陽電池; 非フラーレンアクセプター; バルクヘテロ接合; 一重項励起子寿命; チエノアザコロネン

有機薄膜太陽電池（OPV）は、有機半導体材料を用いるがゆえに、軽量かつフレキシブルにできる、印刷プロセスが適用できる、鉛などの有害物質が不要である、などの特徴をもつ。このような利点を活かして、シリコン太陽電池では困難な用途においての実用化が可能であり、次世代のエネルギーデバイスとして期待されている。しかし、変換効率が比較的低いことに加え、素子作製の低い再現性や、低い安定性などがOPVの実用化のネックとなっている。本研究では、それらの課題を克服するため、OPVの非フラーレンアクセプター（NFA）材料において、エネルギーギャップ則から生じるジレンマを克服するというアプローチにより、OPV光活性層中のナノスケール相分離構造を不要にする材料を開発することを目的としている。これまでに、チオフェン連結チエノアザコロネン（S-TAC）構造を含むNFAを報告してきた。S-TAC含有NFAは、小さなバンドギャップと長寿命一重項励起子を両立させることが分かっている。本研究では、セレノフェン連結チエノアザコロネン（Se-TAC）構造を含むNFAを新規に開発し、S-TAC含有NFAとの比較を行った。すると、Se-TAC含有NFAのOPV性能はS-TAC含有NFAと比べて大幅に低くなり、チエノアザコロネンに連結する部分の構造が重要であることがわかった。その性能低下の原因を解明するため、近赤外発光スペクトルを測定したところ、S-TAC含有NFA薄膜とは対照的にSe-TAC含有NFA薄膜は蛍光を示さなかった。このことから、Se-TAC含有NFAにおいては、熱的失活あるいは項間交差が促進されて一重項励起子が短寿命化していることが、OPV性能低下をもたらしていることがわかった。

The film is too hot for the OPV, the semi-rigid materials are used for the machine, the printing machine is used, the printing machine is used, the hazardous materials are not used, and the products are used for special purpose. It is necessary to make a profit in the use of electricity, medicine, food, medicine, medicine, etc., and the next generation of electricity. The ratio of low temperature to low temperature, low temperature, low reproducibility, low stability, low temperature, low stability, low stability, low temperature In this study, in order to overcome the problem, OPVs are used to improve the performance of materials (NFA). In this study, we overcome the problems in this study, such as OPVs, and OPVs. Please contact me. (S-TAC) create a report containing a NFA report. S-TAC contains NFA, small battery life, long life and long life. The purpose of this study is to determine whether or not Se-TAC contains new rules and regulations for NFA, and that S-TAC contains NFAs to compare data. Se-TAC contains NFA, OPV performance, S-TAC contains NFA, which is much lower than that of NFA. The reasons for the poor performance are as follows: the reason for the poor performance, the near-infrared light intensity, the measurement of the temperature, the S-TAC containing the NFA film, the Se-TAC containing the NFA film, the light indicating the temperature. The use of NFAs, Se-TAC, and inactivation of NFAs promotes the short life of one-item actuators, such as short-life cycles, and poor OPV performance.

项目成果

ポルフィリンコア N-メチル化反応における位置選択性の制御

卟啉核心 N-甲基化反应的区域选择性控制

• 发表时间: 2023
• 作者: Kikugawa Naoki;Terashima Taichi;Kato Takashi;Hayashi Momoko;Yamaguchi Hitoshi;Uji Shinya;張 浩軒・和田 達帆・梅山 有和・今堀博;田中 楓人・鈴木 航・梅山 有和
• 通讯作者: 田中 楓人・鈴木 航・梅山 有和

ジベンゾ[a,c]フェナジン含有非フラーレンアクセプターの開発

含二苯并[a,c]吩嗪的非富勒烯受体的开发

• 发表时间: 2023
• 作者: Kikugawa Naoki;Terashima Taichi;Kato Takashi;Hayashi Momoko;Yamaguchi Hitoshi;Uji Shinya;張 浩軒・和田 達帆・梅山 有和・今堀博
• 通讯作者: 張 浩軒・和田 達帆・梅山 有和・今堀博