【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0164
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）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
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)
太陽電池は、p-i-n半導体接合を有した積層半導体である。半導体の接合界面において、電荷分離が生じているため、太陽電池の発電メカニズムの理解のためには接合界面の電子構造を正確に把握することは重要である。特に、各半導体層のエネルギー準位は電荷分離過程の際にエネルギー損失の原因となるため。そのため、これらの各半導体層の電子状態を調査することは重要である。本研究においては、太陽電池のホール輸送層に用いられる有機半導体層の電子状態を調査した。
実験 / Experimental
利用した装置【AT-074】エックス線光電子分光分析装置(XPS)
測定に用いた有機半導体spiro-OmeTAD層は、Si基板上にスピンコート法を用いてspiro-OMeTAD溶液を塗布することで作製した。方法としては、有機半導体材料spiro-OmeTADが溶液濃度10 mol/Lになるようにクロロベンゼンを用いて溶解させた。この溶液をSi基板上に塗布し、常温乾燥を行った。これにより、測定サンプルを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
作製した有機半導体spiro-OmeTAD層の紫外光電子分光の測定結果から、この有機半導体spiro-OmeTAD層の仕事関数は-4.76 eVであり、価電子帯端とフェルミ順位の差は0.28 eVであった。そのため、真空準位を基準として、価電子帯端は-5.04 eV、フェルミ準位は-4.76 eVと決定した。そのため、この半導体層はp型半導体であることが確認できた。また、この測定結果は既報の結果とほぼ一致しており、測定結果は妥当であることが確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件