大規模電子状態計算と量子ダイナミックス計算を統合した有機光電変換系の研究
【研究分野】物理化学
【研究キーワード】
有機太陽電池 / 励起子 / 電荷分離 / 有機系太陽電池 / シングレットフィッション / 有機薄膜太陽電池 / 第一原理計算 / 量子ダイナミックス
【研究成果の概要】
有機薄膜太陽電池のドナー‐アクセプター界面でのフリーキャリアの生成と電荷再結合との競合は太陽電池のエネルギー変換効率を決定する重要な過程である。有機半導体は誘電率が低く静電引力が電子・正孔対を界面にトラップさせる傾向があるため、効率的なフリーキャリアの生成がどのように起こるのかが議論の的となっている。研究代表者は、第一原理計算と量子ダイナミックス計算を統合した理論解析を用いて、励起子が界面に局在した電荷移動状態を経てフリーキャリアへ解離する過程を解析し、界面の結晶性による電荷の非局在化の効果と励起子の余剰エネルギーの効果を明らかにした。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)