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Organic Solar Cell (OSC)

環境･エネルギー問題への対策が必要とされている現状において、太陽エネルギー発電の重要性が増してきています。有機太陽電池は低温プロセスで作製可能なため、従来のシリコン太陽電池に比べ製造コストが低く、また、軽量であり、フレキシブルな構造も可能であるため、より広い範囲で用いられる発電デバイスへと発展する可能性を秘めています。

OSCの基本構造

低分子系薄膜を用いる有機太陽電池は、透明電極の上に2種類のキャリア導電特性が異なる有機物を真空蒸着によって成膜し、さらに金属電極を蒸着して作製します。その発電機構は有機ELの発光機構と逆のプロセスといえます。素子の有機層が光を吸収して励起子を生成し、その励起子が有機層の界面で電子と正孔に電荷分離します。これらが上下の電極で捕集され発電します。また、素子内に電子輸送性の材料を挿入するなどの方法で変換効率が向上することなども知られています。

バルクへテロ構造

バルクヘテロ構造は、素子内に異なる有機物を共蒸着することで電荷分離界面を増やし、変換効率を向上させることが出来る構造として知られており、様々な報告がなされています。しかしその詳細な動作機構については未解明なところも残されており、基礎的な研究がさらに必要とされています。バルクヘテロ層の蒸着比率や膜厚などを制御することによって高効率化素子の作製が出来ると考えられています。