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J-GLOBAL ID：201502208731680744   整理番号：15A1283958

MOFを太陽電池の光捕集活性層にしたコバルト系MOF/TiO₂の正孔ドーピングしたナノハイブリッドを通る高速界面電荷移動

Facile interfacial charge transfer across hole doped cobalt-based MOFs/TiO₂ nano-hybrids making MOFs light harvesting active layers in solar cells

著者 (8件)： LEE Deok Yeon (Chemistry Dep., Hanyang Univ., Seoul 133-791, Republic of Korea. [e-mail] [e-mail]) ,  LIM Iseul ,  SHIN Chan Yong ,  PATIL Supriya A. ,  LEE Wonjoo ,  SHRESTHA Nabeen K. ,  LEE Joong Kee ,  HAN Sung-Hwan
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 3  号： 45  ページ： 22669-22676  発行年： 2015年12月07日 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 金属-有機フレームワーク(MOF)を用いたデバイスでは効率的な電荷の分離とその移動が主な挑戦課題である。本研究はコバルト系金属-有機フレームワーク(MOF)の薄膜を層毎成長法で合成し,その電気的/光電気的性質を検討した。出来たばかりのMOF膜は電気絶縁性であるが,正孔をドーピングした後はP型伝導挙動を示す。このMOF膜のHOMO-LUMOエネルギー準位を測定するとTiO₂の増感用によく適合し,光ルミネセンス減衰実験からドーピングしたフレームワークからTiO₂への光電子の移動が速いことが分った。その結果フルデバイス化したTiO₂系太陽電池にドーピングしたMOFを光捕集と電荷輸送の活性層に利用して成功した。ベンゼンジカルボン酸とナフタレンジカルボン酸の二つの異なる配位子を使って単位胞と細孔の幾何学的寸法が異なる2種類のCo-MOFを合成し,その正孔ドーピングと電荷輸送への影響を調べた。最適化した条件ではCo-MOFを使ったデバイスは太陽光から電力へのエネルギー変換効率が1.12%,短絡電流が2.56mAcm^-2で,Co-MOFの光電デバイスへの使用が有望であることを示した。またCo-MOF系デバイスの光起電性能を以前報告している似たCu-MOFやRu-MOF系デバイスと比較してそれらの光捕集性能へのMOFの異なる金属中心の影響を考察した。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *光起電素子 ,  *収集 ,  *コバルト錯体 ,  *包接化合物 ,  半導体薄膜 ,  *ドーピング ,  ナノ構造 ,  電荷分離 ,  *電荷移動 ,  薄膜成長 ,  フロンティア軌道 ,  エネルギー準位 ,  酸化チタン ,  光増感作用 ,  蛍光減衰 ,  エネルギー変換効率 ,  短絡電流 ,  *キャリア移動度 ,  芳香族カルボン酸 ,  ジカルボン酸
準シソーラス用語： LBL成長 ,  *MOF【配位高分子】 ,  ナノハイブリッド ,  *金属-有機フレームワーク ,  *光捕集 ,  *正孔ドーピング

分類 (3件)： 光電デバイス一般  (NC03081P) ,  コバルトとニッケルの錯体  (CE01092Y) ,  13-15族化合物を含まない半導体-半導体接合  (BM03083P)

物質索引 (2件)： 1,4-ベンゼンジカルボン酸 ,  2,6-ナフタレンジカルボン酸

タイトルに関連する用語 (9件)： MOF ,  太陽電池 ,  光捕集 ,  活性層 ,  コバルト ,  TiO2 ,  正孔ドーピング ,  ナノハイブリッド ,  界面電荷