【研究分野】物理化学

【研究領域課題番号】24550006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

有機太陽電池 / 励起子 / 電子移動 / 量子ダイナミックス / 第一原理計算 / 電荷分離 / 有機薄膜太陽電池 / 量子化学 / 量子動力学

【研究成果の概要】

有機薄膜太陽電池の潜在力を最大限引き出すためには、光吸収、励起子拡散、ドナー-アクセプター界面でのキャリア生成、電子・正孔の電極への輸送の各素過程の効率やエネルギー損失が生じるメカニズムを解明し、材料設計の指針を得ることが重要である。有機半導体は誘電率が低いため電子-正孔間の静電引力が電荷分離状態（CT）を界面に局在させる傾向がある。このため、どのように静電障壁に打ち勝って励起子からフリーな電子-正孔が解離するのかが活発な議論の的になっていた。
本研究では第一原理的電子状態計算と量子ダイナミックス計算でフリーキャリア生成機構を解析し、電荷の非局在性や「ホットCT機構」の役割を解明した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)

【研究分野】物理化学

【研究領域課題番号】13554020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

量子化学文献データベース / 量子化学 / データベース / 非経験的分子軌道法 / ab initio計算 / 情報検索 / 情報科学 / ab initio method / 量子化学計算

【研究成果の概要】

量子化学文献データベース(以下QCLDBと略す)は、国内外の主要な学術雑誌に発表された、非経験的量子化学計算に関する文献を収録したデータベースであり、広く世界中の研究者に利用されている。本研究の目的は、QCLDBを、さらに質の高いデータベースとして、恒常的に提供するため、システム全体を見直し、新しいQCLDB(以下QCLDBIIと略す)を構築することである。このため、先ず、データの書式や項目などの検討を行った。計算方法、基底関数等の項目におけるキーコード入力を、より柔軟なキーワード方式に変更した。さらに、化合物名称欄を新たに設け、タンパク質等の巨大分子、固体表面などを表記可能にした。これに伴い、データチェックプログラム及び査読用プログラムを新たに作成し、2001及び2002年度のデータベースの作成に用いた。
今まで、試験公開のため、最新年度は未公開であったQCLDBを、最新版を含むすべてのデータを、岡崎国立共同研究機構計算科学研究センターにおいて、学術研究目的の利用のためにQCLDBIIとしてWWW公開している。公開にあたって、新旧、両書式のデータを単一の検索システムで利用できるように、新たに検索システムを作成した。アカウント登録から検索までを自動的に処理することが可能である。また、アクセス等の統計情報の処理の必要性が生じたため、取得項目などの検討を行った。WWW公開に加え、単年度ごとのデータベースを、エリゼビア社のTHEOCHEM誌に公表している。
他には、毎年、データベースの精製及び構築作業の見直しや、収集・査読者への講習会を開催し、新検索システムの紹介を行っている。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】14,000千円 (直接経費: 14,000千円)