講演名 2017-01-18
低コスト・高純度高分子を用いた有機薄膜太陽電池の開発
安田 剛(物質・材料研究機構), 桑原 純平(筑波大), 神原 貴樹(筑波大),
PDFダウンロードページ PDFダウンロードページへ
抄録(和) 有機薄膜太陽電池においてエネルギー変換効率(PCE)12%が論文報告されているが、高性能共役高分子の価格は非常に高価である。これは高性能の共役高分子を得るには、多くの合成ステップを要し、そのコストが合成ステップ数に比例し、さらには各ステップでの分離・精製が必要となるためである。我々はこれを解決する方法としてC-H直接重合による高分子合成に着目し、アモルファス高分子PEDOTFを開発した。このPEDOTFにおいて、分子量、触媒Pd残存量、Br末端残存量を変化させた4種のサンプルを合成し、詳細に太陽電池特性を調査したところ、Br末端残存量を軽減することで、PCEが2.9%から4.7%にまで向上した。更にC-H直接重合を用いて様々な材料展開を行い、6.8%のPCEが得られる高分子の合成に成功した。
抄録(英) Power conversion efficiencies (PCEs) of polymer-based bulk heterojunction (BHJ) organic photovoltaics (OPVs) have continued to grow over the past several years, up to 12%. In this study, amorphous conjugated polymers (PEDOTFs) with different terminal structures, the amount of residual Pd, and the molecular weights were synthesized by direct arylation polycondensation of 3,4-ethylenedioxythiophene with 2,7-dibromo-9,9-dioctylfluorene. Then, we systematically elucidated the effects of the terminal structure, amount of residual Pd catalyst, and molecular weight of the polymer on BHJ OPV performances. Among the three factors, the Br-terminal structure is the dominant factor that can be modified to improve the PCE, in this case, from 2.9% to 4.7%.
キーワード(和) 共役高分子 / バルクヘテロジャンクション / 光電変換
キーワード(英) Conjugated polyme / Photovoltaics / Bulk Heterojunction
資料番号 OME2016-68
発行日 2017-01-11 (OME)

研究会情報
研究会 OME / IEE-DEI
開催期間 2017/1/18(から2日開催)
開催地(和) アイランドホテル浦島(日間賀島)
開催地(英) Island Hotel URASHIMA(Himaka-jima)
テーマ(和) 有機材料・薄膜・デバイス一般
テーマ(英) Organic Materials, Thin Films, Devoces
委員長氏名(和) 松田 直樹(産総研) / 田中 康寛(東京都市大学)
委員長氏名(英) Naoki Matsuda(AIST) / Yasuhiro Tanaka(東京都市大学)
副委員長氏名(和) 森 竜雄(愛知工大)
副委員長氏名(英) Tatsuo Mori(Aichi Inst. of Tech.)
幹事氏名(和) 鴻野 晃洋(NTT) / 染谷 隆夫(東大) / 西川 宏之(芝浦工業大学) / 関口 洋逸(住友電気工業(株))
幹事氏名(英) Akihiro Kohno(NTT) / Takao Someya(Univ. of Tokyo) / Hiroyuki Nishikawa(芝浦工業大学) / 関口 洋逸(住友電気工業(株))
幹事補佐氏名(和) 梶井 博武(阪大) / 田口 大(東工大) / 今井 隆浩((株)東芝) / 布施 則一((財)電力中央研究所)
幹事補佐氏名(英) Hirotake Kajii(Osaka Univ.) / Dai Taguchi(Tokyo Inst. of Tech.) / Takahiro Imai((株)東芝) / 布施 則一((財)電力中央研究所)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Organic Molecular Electronics / Technical Meeting on Dielectrics and Electrical Insulation
本文の言語 JPN
タイトル(和) 低コスト・高純度高分子を用いた有機薄膜太陽電池の開発
サブタイトル(和)
タイトル(英) Developments of Organic Thin-Film Solar Cells Using Low-cost and High-purity Polymers
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 共役高分子 / Conjugated polyme
キーワード(2)(和/英) バルクヘテロジャンクション / Photovoltaics
キーワード(3)(和/英) 光電変換 / Bulk Heterojunction
第 1 著者 氏名(和/英) 安田 剛 / Takeshi Yasuda
第 1 著者 所属(和/英) 物質・材料研究機構(略称:物質・材料研究機構)
National Institute for Materials Science(略称:NIMS)
第 2 著者 氏名(和/英) 桑原 純平 / Junpei Kuwabara
第 2 著者 所属(和/英) 筑波大学(略称:筑波大)
University of Tsukuba(略称:Univ. of Tsukuba)
第 3 著者 氏名(和/英) 神原 貴樹 / Takaki Kanbara
第 3 著者 所属(和/英) 筑波大学(略称:筑波大)
University of Tsukuba(略称:Univ. of Tsukuba)
発表年月日 2017-01-18
資料番号 OME2016-68
巻番号(vol) vol.116
号番号(no) OME-392
ページ範囲 pp.7-12(OME),
ページ数 6
発行日 2017-01-11 (OME)