超臨界流体を用いた3次元ナノ櫛歯型有機薄膜太陽電池の構築
【研究分野】反応工学・プロセスシステム
【研究キーワード】
ナノ充填 / 有機半導体 / 超臨界流体 / プロセス / 有機薄膜太陽電池 / 材料合成プロセス
【研究成果の概要】
有機薄膜太陽電池の3次元形成に向けて，超臨界流体を用いたナノ充填技術を検討した。超臨界流体は温度や圧力を変化させることにより，物質の溶解度を多く変化させることができるため，半導体分子の超臨界流体中の溶解度の温度依存性を活用し，析出を促した。テトラセンをモデル物質として検討したが，従来技術では達成の難しい極薄連続膜の形成に成功した。また，得られた薄膜は高い結晶性を有していた。アスペクト比が10のミクロトレンチに対しても薄膜形成が可能となったが，充填するには至らず，更なる検討が必要である。
【研究の社会的意義】
超臨界流体中の物質の溶解度の温度依存性を活用することにより，テトラセンをモデル物質として，結晶性の高い極薄連続膜の堆積に成功した。従来技術に比べ，結晶サイズが大きく，結晶性が高いことから高い移動度が期待できる。有機半導体デバイスでの検証次第ではあるが，高い移動度が期待できる。また，埋め込み性に関しては完全な埋め込みには至らなかったが，従来技術ではアスペクト比１以下の構造でのみ充填が確認されており，有機薄膜太陽電池に限らず，ナノ充填技術として期待できる。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【配分額】24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)