FC2ブログ

理研など、塗るだけで良好な電気特性示す半導体ポリマー開発-薄膜太陽電池材に有効

日刊工業新聞より。
理研など、塗るだけで良好な電気特性示す半導体ポリマー開発-薄膜太陽電池材に有効

理化学研究所と高輝度光科学研究センターは、塗るだけで良好な電気特性を示す半導体ポリマー
(π(パイ)共役系ポリマーあるいは導電性ポリマー)を開発したと発表しています。
実際に太陽電池の素子に適用したところ、エネルギー変換効率が従来比3・2ポイント増の
8・2%に改善したとのこと。
ナフタレンを基本構造に持つ結晶性の高いポリマーに、直列に炭素原子が並んだアルキル基を導入すると
溶解性を高めることになり、またSpiring-8でのX線回折測定ではポリマーの配向性も向上することが
分かったそうです。溶解性と配向性を同時に向上できたことがポイントのようです。

ポリマー1とポリマー2の構造式
(a)2012年に開発した半導体ポリマー1
ポリマー1は基板に対してポリマーが垂直なエッジオン(edge-on)配向。

(b)アルキル基を導入した半導体ポリマー2
アルキル基は溶媒との相互作用が強いため、溶解性を向上させる。
ポリマー2は基板に対してポリマーが平行なフェイスオン(face-on)配向。

作製した素子の模式図
(a)塗布型有機薄膜太陽電池の構造(上)と電流—電圧特性(下)
縦軸が負であるため、電流密度が上昇するほどプロットは下方に移動する。

(b)モデル素子の構造(上)と電流—電圧特性(下)
どちらの素子でも、ポリマー2の方がポリマー1に比べて電流値が高い。

掲載予定の論文
•Itaru Osaka, Takeshi Kakara, Noriko Takemura, Tomoyuki Koganezawa, Kazuo Takimiya. "Naphthodithiophene–Naphthobisthiadiazole Copolymers for Solar Cells: Alkylation Drives Polymer Backbone Flat and Promotes Efficiency". Journal of the American Chemical Society, 2013,doi:10.1021/ja404064m

理化学研究所ニュースリリース:
塗るだけできれいに配列する半導体ポリマーを開発
-塗布型有機薄膜太陽電池の高性能化に向け大きな一歩-


>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
理化学研究所と高輝度光科学研究センターは4日、塗るだけで良好な電気特性を示す半導体ポリマーを開発したと発表した。理想的な結晶・配向状態が作れ、塗布型で作る有機薄膜太陽電池に適した材料だという。実際に太陽電池の素子に適用したところ、エネルギー変換効率が従来比3・2ポイント増の8・2%に改善した。
 開発したのは、結晶性と配向性の良さに加えて、印刷プロセスに適用するための高い溶解性を持つ半導体ポリマー。研究グループは、ナフタレンを基本構造に持つ結晶性の高いポリマーに、直列に炭素原子が並んだアルキル基を導入すると溶解性を高めることを見いだした。
 さらに、大型放射光施設、スプリング8(兵庫県佐用町)で試料のX線回折測定を行ったところ、アルキル基を導入するとポリマーの配向性も向上することを突き止めた。試作した太陽電池素子は、変換効率とともに、電荷移動度が約10倍高まることを確認した。
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
関連記事
スポンサーサイト



この記事へのコメント

トラックバック

URL :

プロフィール

miyabi

  • Author:miyabi
  • 2013/1よりディスプレイ周りの技術情報を掲載。

    Twitter @deep2black
カレンダー
03 | 2021/04 | 05
- - - - 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 -
最近の記事
タグリスト
カテゴリー
アーカイブ
リンク
人気記事
ブログ内検索
関連書籍
RSSフィード
Twitter