【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KU1041
利用課題名 / Title
高性能な有機半導体ポリマーの合成および有機薄膜太陽電池への応用
利用した実施機関 / Support Institute
九州大学 / Kyushu Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
有機エレクトロニクス
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
浦川 莉子
所属名 / Affiliation
九州大学大学院工学府応用化学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
千々和恭輔
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
有機薄膜太陽電池への応用を指向した有機半導体ポリマーを開発し、半導体ポリマーが光電変換特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的に行った。まず、量子化学計算を用いて、設計した分子の性能を予測し、半導体ポリマーを合成した。次に、合成した半導体ポリマーを用いて有機薄膜太陽電池を作製し、光電変換特性を評価した。各種測定を用いて、半導体ポリマーが光電変換特性に与える影響を系統的に明らかにした。
実験 / Experimental
利用した設備（透過型電子顕微鏡）を用いて、有機薄膜太陽電池における活性層内のドメインサイズを調べた。有機薄膜太陽電池の活性層はドナー材料とアクセプター材料がランダムに混合した構造を形成している。透過型電子顕微鏡を使用することで各材料の電子密度の差異に基づいて、活性層内のドメインサイズを算出することができる。このドメインサイズの大小は有機薄膜太陽電池のモロフォロジーを評価する指標となる。
結果と考察 / Results and Discussion
二次元高速フーリエ変換（FFT）を用いて解析した結果、各半導体ポリマーのドメインサイズは概ね10nmであることがわかった。
一般的に、生成した励起子が失活せず拡散できる距離（励起子拡散長）はおよそ10nmと言われている。
今回の結果はこの基準を満たし、比較的適切な相分離構造を形成しているといえる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件