大阪大学
冈山大学
神户大学
名古屋大学

◆发表要点

• 利用有机半导体作为发电层的有机太阳能电池，证实了能够降低从光到电流的转换过程中成为障碍的激子束缚能量的新分子设计指针
• 提高有机太阳能电池的能量转换效率，实现单成分有机半导体的光电转换
• 未来有望开发基于新驱动原理、新器件结构的高性能太阳能电池和波长选择型透明太阳能电池等光、电子器件

　大阪大学产业科学研究所的阵内青萌助教，家裕隆教授，与冈山大学环境生命自然科学领域的山方启教授，神户大学分子照片科学研究中心的小堀康博教授，名古屋大学信息学研究科的东雅大教授们共同，采用空间性地使之分离有机半导体分子的前沿轨道分子设计，降低了有机半导体的激子束缚能源成功（图1）。
　使用新开发的有机半导体材料制作了有机太阳能电池，反映了小的激子束缚能，显示了比以往材料更好的太阳能电池特性。并且本材料，作为把单一的有机半导体作为发电层的单成分型有机太阳能电池材料也能发挥作用。根据本研究成果，作为本研究领域的重要课题之一的「激子束缚能源的降低」有效的分子设计指针一端变得清楚，可以期待有助于基于新驱动原理的新光·电子设备的创造。
本研究成果于2024年8月12日（当地时间）在德国化学会杂志 『Angewandte Chemie International Edition』 上作为在线速报版刊登。

■特记事项
本研究成果于2024年8月12日（当地时间）在德国化学会杂志 『Angewandte Chemie International Edition』 上作为在线速报版刊登。
题目：“Nonfullerene Acceptors Bearing Spiro-Substituted Bithiophene Units in Organic Solar Cells: Tuning the Frontier Molecular Orbital Distribution to Reduce Exciton Binding Energy”
作者名：Kai Wang, Seihou Jinnai, Takumi Urakami, Hirofumi Sato, Masahiro Higashi, Sota Tsujimura, Yasuhiro Kobori, Rintaro Adachi, Akira Yamakata and Yutaka Ie
ＤＯＩ：https://doi.org/10.1002/anie.202412691
本研究获得日本学术振兴会（20H02814,20H05841, 20KK0123, 23K17947, 20K15352, 23H02064, JP20H05839, JP22H00344, JP20H05835, 24H00482, 20H05838, 24H00485）、科学技术振兴机构（JPMJMI22I1, JPMJSF23B3, PMJCR20R1, JPMJCR23I6）、新能源产业技术综合开发机构（21500248-0）、三菱财团研究助成的一环而实施。

＜详细研究内容＞
有机太阳能电池的性能提高成功！―降低有机半导体激子束缚能的新方针


＜咨询窗口＞
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大阪大学 产业科学研究所 教授　家 裕隆
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