フラーレンはn型半導体の主要骨格の一つで，有機エレクトロニクス分野において汎用的な材料として知られています。これまでフラーレンを官能基化し，溶解性を高めることで溶液塗布可能なn型半導体が合成されてきました。安蘇，家らはフレロピロリジンを有するフラーレン誘導体（1，2）を開発し，これらの材料が従来報告されているメタノフラーレンPCBMと同等の太陽電池性能を示すことを報告しました1)。フレロピロリジン誘導体の方が短工程で合成できるため，大量製造した際の低コスト化が期待できます。
有機太陽電池（OPV）は，軽量，機械的柔軟性，溶液プロセスでの製造，大面積化などのメリットが期待されています。さらに，OPVは高い光吸収係数，吸収波長が柔軟に制御できるなどのメリットから，無機シリコン太陽電池と比較すると屋内でのアプリケーションに適しています。安田らは近年，1と低分子ドナーあるいは高分子ドナーとのバルクヘテロ接合（BHT）を用いたOPVにより，室内光で高い光電変換効率を実現できることを報告しています2,3)。
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フレロピロリジンを有する高性能フラーレン誘導体
No.185(2020/12発行)
文献
- 1) N-phenyl[60]fulleropyrrolidines: alternative acceptor materials to PC61BM for high performance organic photovoltaic cells
- 2) Organic energy-harvesting devices achieving power conversion efficiencies over 20% under ambient indoor lighting
- 3) High-Performance organic energy-harvesting devices and modules for self-sustainable power generation under ambient indoor lighting environments
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