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創発物性科学研究センター創発分子機能研究グループ

グループディレクター瀧宮和男（D.Eng.）

English Page

研究概要

当グループでは、有機合成化学を基盤とした新しいπ電子系骨格の開発を通じて、低分子から高分子までの様々な有機半導体材料の開発を行っています。さらに、開発した有機半導体を電子デバイスへと応用する過程で、配向や結晶性の制御を行うことで、高い特性を示す有機トランジスタや有機薄膜太陽電池へと展開しています。最近では、独自の半導体ポリマーを用いた有機太陽電池において10％を超える高い光電変換効率を実現し、また、独自に合成した電子欠損π電子骨格を用いて安定なn型半導体材料の開発などを行っています。

研究主分野

化学

研究関連分野

工学

キーワード

有機半導体
有機トランジスタ
有機薄膜太陽電池
超分子化学

主要論文

1.Nakano, M., Osaka, I., Takimiya, K.:
"Control of major carriers in ambipolar polymer semiconductor by self-assembled monolayers"
Adv. Mater., 29, 1602893 (2017).
2.Wang, Y., Nakano, M., Michinobu, T., Kiyota, Y., Mori, T., Takimiya, K.:
"Naphthodithiophenediimide-Benzobisthiadiazole-Based Polymers: Versatile n-Type Materials for Field-Effect Transistors and Thermoelectric Devices"
Macromolecules, 50, 857-864 (2017).
3.Zafra, J. L., Qiu, L., Yanai, N., Mori, T., Nakano, M., Alvarez, M. P., Lopez Navarrete, J. T., Gomez-Garcia, C. J., Kertesz, M., Takimiya, K., Casado, J.:
"Reversible Dimerization & Polymerization of a Janus Diradical Producing Labile CC Bonds and Giant Chromism"
Angew. Chem. Int. Ed., 55, 14563-14568 (2016).
4.Kawabata, K., Saito, M., Osaka, I., Takimiya, K.:
"Very Small Bandgap π-Conjugated Polymers with Extended Thienoquinoids"
J. Am. Chem. Soc., 138, 7725-7732 (2016).
5.Nakano, M., Sawamoto, M., Yuki, M., Takimiya, K.:
"N,N'-Unsubstituted Naphthodithiophene Diimide (NDTI): Synthesis and Derivatization via N-Alkylation and –Arylation"
Org. Lett., 18, 3770-3773 (2016).
6.Vohra, V., Kawashima, K., Kakara, T., Koganezawa, T., Osaka, I., Takimiya, K., Murata, H.:
“Efficient inverted polymer solar cells employing favourable molecular orientation”
Nat. Photon. 9, 403–408 (2015).
7.Nakano, M., Osaka, I., Hashizume, D., Takimiya, K.:
“α-Modified Naphthodithiophene Diimides-Molecular Design Strategy for Air-Stable n-Channel Organic Semiconductors”
Chem. Mater. 27, 6418–6425 (2015).
8.Takimiya, K., Osaka, I., Mori, T., and Nakano, M.:
"Organic Semiconductors Based on [1]Benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene Substructure"
Acc. Chem. Res., 47, 1493–1502 (2014).
9.Osaka, I., Kakara, T., Takemura, N., Koganezawa, T., and Takimiya, K.:
"Naphthodithiophene–Naphthobisthiadiazole Copolymers for Solar Cells: Alkylation Drives the Polymer Backbone Flat and Promotes Efficiency"
J. Am. Chem. Soc., 135, 8834–8837 (2013).
10.Fukutomi, Y., Nakano, M., Hu, J.-Y., Osaka, I. and Takimiya, K.:
"Naphthodithiophenediimide (NDTI): Synthesis, Structure, and Applications"
J. Am .Chem. Soc., 135, 11445–11448 (2013)