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図3 HBCとFHBC が直結したヘテロ接合ナノチューブの顕微鏡写真。透過型電子顕微鏡
写真(左)と走査型電子顕微鏡写真(右)
このナノチューブに光を照射し電気特性を調べたところ、接合界面で発生した電子とホールは
きれいに分離し、接合構造を持たないナノチューブの場合より4倍～6倍も長寿命化することが
確認された。
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図4 光照射で発生した電荷の寿命。ヘテロ接合構造を完璧に作り込むことで、光で発生した
電荷の寿命が4～6倍長くなる(Scienceより転載)
これはホールと電子がきれいな接合面を境に別々のナノチューブ上にいるため、電荷再結合に
よる消滅が抑制されたためと考えられると研究グループでは説明している。
同ナノチューブは、ホール輸送層と電子輸送層のそれぞれが高い秩序を持っているため、電子
やホールは高い移動度を示すことが予想されるという。また、分子レベルで完全に密着した接合
界面は光による電荷の発生に有利であるほか、この界面で生成した電荷は完全に分離した別々
のナノチューブへと運ばれ、電荷の再結合による消滅を抑制することができるため、同ナノチューブ
に電極を接続する技術が開発できれば、高い光電変換効率の有機薄膜太陽電池の実現に
向けた足がかりになるものとの研究グループでは説明している。
電子輸送層とホール輸送層の2つの分子グラフェンを接合－飛躍的な高効率有機薄膜太陽電池の
開発に期待－ ： 化学生命工学専攻 相田卓三教授
東京大学プレスリリース 2011/10/21
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Supramolecular Linear Heterojunction Composed of Graphite-Like Semiconducting Nanotubular Segments
Wei Zhang, Wusong Jin, Takanori Fukushima, Akinori Saeki, Shu Seki, Takuzo Aida
Science 21 October 2011: Vol. 334 no. 6054 pp. 340-343 DOI: 10.1126/science.1210369
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