光誘起電子移動反応を応用した新規な光電変換素子の開発

利用光致电子转移反应开发新型光电转换器件

基本信息

批准号：
11740388
负责人：
秋山毅
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

D部位としてルテニウム錯体、A部位としてビオローゲンを組み込んだ「D-2A-金」型光電変換素子の光電変換能力をより定量的に評価するために必要となる基礎的な測定データを「D-A-金」型光電変換素子を用いて収集・検討・考察を行った。また、より包括的な系として、チタン酸化物を用いて光捕集系を組み込んだ光誘起電荷分離分子集合体を電極上に形成し、その光電変換能の評価を行い、本研究の展開につながる「光捕集系による光電変換の高効率化」についての基礎的知見を得た。その後、「D-2A-金」型光電変換素子を構築するための分子の合成に成功し、自己集合法を用いて金電極表面に固定を行った。この「D-2A-金」型光電変換素子は、対応する分子構造を持つ「D-A-金」型光電変換素子よりも被覆率が低い結果であった。この理由として、A部位間の静電反発がその原因であると考えられる。この「D-2A-金」型光電変換素子を三極式電解セルの作用極とし、犠牲試薬の存在下で光を照射する事で、安定なアノード光電流を発生する事が明らかになった。さらにこの光電流の波長依存性から、D部位の光励起が光電変換に寄与していることを確認した。また、この光電流は電極に印可する電圧を正側に変化させるにつれて増大し、D→A→電極という電子の移動経路が光電変換に用いられている事が示された。より定量的評価を行うために、電極表面に固定されたD部位の単位個数あたりの光電変換効率を求めたところ、「D-2A-金」型光電変換素子は対応する分子構造を持つ「D-A-金」型光電変換素子の約2倍の光電変換効率を示し、電子移動経路の増加が光電変換効率向上に寄与する事が明らかになった。また、この光電変換効率の向上には「D-2A-金」型光電変換素子のA部位間の電子拡散による逆電子移動抑止効果も寄与している可能性があると考えられるため、今後、より詳細な分光学的評価を行う必要がある。

“ D-2A-gold”需要更定量地评估“ D-2A”型光学转换元件的光学转换能力，该元素将Viologene纳入了A部分A。并使用类型的光转换元件进行了考虑。此外，作为一个更全面的系统，使用氧化钛氧化钛的光电系统组合的光诱导的电荷分离骨料在电极上形成，评估了光电转换能力，并开发了有关这项研究的基本知识。 “通过光电系统的高效率摄影转换”。后来，成功合成了用于构建“ D-2A金”型光学转换元件的分子的合成，并使用自组装方法固定在金电极表面上。 “ D-2A”类型的光转换元件的涂料速率低于具有相应分子结构的“ D-A-Gold”型光转换元件。据认为，原因是部分A之间的静电反弹的原因。已经揭示了这种“ D-2A”型光学转换元件是三重电解池的作用，并且在存在牺牲试剂的情况下辐照光，该试剂会产生稳定的阳极光学电流。此外，从该照相电流的波长依赖性中，可以证实，D部分的光学鼓励导致光转换。此外，随着施加在电极上的电压将其更改为正侧时，这种光电流增加，并且显示出称为D→A→电极的电子移动路线用于光电转换。为了进行更多的定量评估，当计算固定在电极表面的D部分的光学转换效率时，“ D -2A”型光学转换元件具有相应的分子结构。效率约为光电转换效率的两倍，并且已经显示电子运动路线的增加有助于提高光电转换效率。此外，由于电子扩散而导致的“ D-2A-gold”型光学转换因子的电子扩散，因此还可以促进这种光转换效率的提高，因此将来是必要的。进行更详细的照明评估。