【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.10】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0031
利用課題名 / Title
半導体材料の電子状態の調査
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
太陽電池/ Solar cell,電子分光/ Electron spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
柴山 直之
所属名 / Affiliation
桐蔭横浜大学 医用工学部 臨床工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
大塚 照久
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ペロブスカイト太陽電池は、p-i-n(n-i-p)半導体接合を有する積層型半導体である。半導体の接合界面では電荷分離が生じるため、太陽電池の発電メカニズムを理解するには、接合界面の電子構造を正確に把握することが重要である。特に、各半導体層のエネルギー準位は電荷分離過程におけるエネルギー損失の要因となる。そのため、各半導体層の電子状態を詳細に調査することが求められる。
実験 / Experimental
測定に用いた有機半導体層は、参考文献1を参照し、Si基板上に作製した。有機半導体材料は、クロロベンゼンを用いて溶解し、溶液濃度が1 mol/Lとなるよう調整した。この溶液を酸化膜が形成されたSi基板上に塗布し、常温で乾燥させることで測定用サンプルを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
Figure 1 に、作製した有機半導体層の紫外光電子分光測定の結果を示す。この測定結果より、この有機半導体層の仕事関数は 3.60 eV、価電子帯端とフェルミ準位の差は 2.00 eV であることが分かった。したがって、真空準位を基準とすると、価電子帯端は 5.60 eV、フェルミ準位は 3.60 eV と決定された。この結果から、本有機半導体層は i型有機半導体材料 であることが明らかとなった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Figure1 The results of UV photoelectron spectroscopymeasurements of organic semiconductor layers.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
1. N. Shibayama et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 50187.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件