研究概要・目的

有機物薄膜を用いた光エネルギーの変換に関する研究（高橋・桑原）

将来のエネルギー・環境問題を考えると、我々が取り組まねばならない課題の一つは、太陽光の化学的・電気的なエネルギーへ の変換である。我々は、大気中で容易に作製可能な”塗布型の高耐久性有機薄膜太陽電池”の開発を目指している。「電子輸送層を塗布した透明電極」と「正孔 輸送層を塗布した耐食性電極」とで有機発電層を挟み込んだ逆型構造の素子開発を主としている。高耐久性および高効率化を実現するために、交流インピーダンス法による”積層界面を横切る電子および正孔挙動の解明”や”AFMによる表面ナノ構造観察”を行っている。また応用化学コース高分子合成研究室および高分子化学研究室、サステナブルエネルギー研究センター 當摩研究室の共同研究により、さらなる高効率化・長寿命化を目指している。

新規機能性電極材料への研究（山口）

修飾電極は触媒作用，選択的反応性，トランデューサ，センサなどの機能を保持しており，広い学問分野及び応用分野にその展開が期待されている。新機能修飾電極を作るために，種々の高分子材料に機能性分子を含有固定したり，高分子自体を機能化させたり，機能性分子の単層吸着などにより高集積・高配向の反応活性中心を有する修飾電極の検討が必要となる。しかし，その特異的な現象をさらに発展するためには「電子移動プロセス」と「分子認識」を実験的・理論的に理解しなければならない。次世代の修飾電極を考えるためには界面と空間，双方の分子認識と電荷輸送機構を理解することで，新規修飾電極の設計が容易に展開できると考えられる。従って，本研究グループでは「電子移動プロセス」と「分子認識」をキーワードとして，電気化学的手法を用いて高分子修飾薄膜，自己組織化膜修飾電極における特異的な反応を膜内電荷移動メカニズムや分子間相互作用の観点から検討している。この様な金属／有機膜／溶液系の電荷の移動機構を解明することによって，電子や物質の輸送，化学反応の制御を目的とした化学修飾電極材料を設計・開発することを目指している。