有機太陽電池材料で光励起から電荷分離まで模擬実験材料設計でより一層の高効率化を実現

摘要

産業技術総合研究所は、米国のオークリッジ 国立研究所とドイツのフリッツハーバー国立 研究所の協力を得て、電子親和力の異なる分子 から構成される太陽電池材料が光によって励起 され、さらに電子と正孔が分離するまでの一貫 した過程を第一原理計算に基づいてシミュレー ションした。 　この技術は、光を当てながら同時に分子内部の 電子軌道が時間の経過とともに徐々に変化する過 程を時間依存シュレディンガ一方柱式の数値計算 を実行する技術で、光励起から電荷分離に至るま での微視的な太陽光発電プロセス全体を一括して 計算できる。今回のシミュレーション手法を、太 陽電池に用いる有機電荷移動錯体の分子設計に活 用することで、有機太陽電池の効率向上への貢献 が期待される。