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公開番号2024170891
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023087645
出願日2023-05-29
発明の名称高分子材料
出願人株式会社リコー,国立大学法人九州大学
代理人個人,個人
主分類C08G 61/12 20060101AFI20241204BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】低照度の光に対する優れた光電変換効率を有する高分子材料の提供。
【解決手段】下記一般式(1)で表される構造を有する高分子材料である。
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(ただし、上記一般式(1)中、R¹及びR²は、炭素数2以上6以下のアルキル基を示し、R³及びR⁴は、炭素数6以上12以下のアルキル基を示し、R¹とR³とが互いに異なる又はR²とR⁴とが互いに異なり、nは50以上1,000以下の整数を示す)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする高分子材料。
JPEG
2024170891000012.jpg
59
138
（ただし、上記一般式（１）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、炭素数２以上６以下のアルキル基を示し、Ｒ
３
及びＲ
４
は、炭素数６以上１２以下のアルキル基を示し、Ｒ
１
とＲ
３
とが互いに異なる又はＲ
２
とＲ
４
とが互いに異なり、ｎは５０以上１，０００以下の整数を示す）
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記一般式（１）のＲ
１
がエチル基であり、Ｒ
２
がノルマルブチル基である、請求項１に記載の高分子材料。
【請求項３】
前記一般式（１）のＲ
３
がノルマルヘキシル基であり、Ｒ
４
がノルマルオクチル基である、請求項１から２のいずれかに記載の高分子材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子材料に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路における駆動電力が非常に少なくなり、来たるＩｏＴ（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）社会に向けて、微弱な電力（μＷオーダー）でもセンサ等の様々な電子部品を駆動することができるようになった。さらに、センサの活用に際し、その場で発電し消費できる自立電源として、環境発電素子への応用が期待されており、その中でも光電変換素子は光があればどこでも発電できる素子として注目を集めている。
前記環境発電素子においては、蛍光灯やＬＥＤランプなどの室内光で効率よく発電する素子がより求められている。一方で、低照度の光で高い光電変換効率を示す太陽電池は少なく、この中でも有機薄膜太陽電池は照度依存性が少ないことが知られている。
【０００３】
しかしながら、従来の有機薄膜太陽電池は、光源として主に太陽光を対象として開発が進められており、低照度の光に対して高い光電変換効率を有する材料の報告は極めて少ない。
【０００４】
これまでにＰ型有機半導体材料として、多種の共役高分子系Ｐ型有機半導体材料の開発が行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、低照度の光に対する優れた光電変換効率を有する高分子材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としての本発明の高分子材料は、下記一般式（１）で表される構造を有することを特徴とする。
JPEG
2024170891000001.jpg
59
138
（ただし、上記一般式（１）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、炭素数２以上６以下のアルキル基を示し、Ｒ
３
及びＲ
４
は、炭素数６以上１２以下のアルキル基を示し、Ｒ
１
とＲ
３
とが互いに異なる又はＲ
２
とＲ
４
とが互いに異なり、ｎは５０以上１，０００以下の整数を示す）
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低照度の光に対する優れた光電変換効率を有する高分子材料を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（高分子材料）
前記高分子材料としては、下記一般式（１）で表される構造を有する。
下記一般式（１）で表される構造の構成単位としては、高分子材料中に少なくとも１つ含まれていればよく、高分子鎖一本あたりに平均２個以上含まれることが好ましく、高分子鎖一本あたりに平均３個以上含まれることがより好ましい。
なお、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物における末端としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、アリール基、アリールアミノ基、１価の複素環基などが挙げられる。
JPEG
2024170891000002.jpg
59
138
（ただし、上記一般式（１）中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、炭素数２以上６以下のアルキル基を示し、Ｒ
３
及びＲ
４
は、炭素数６以上１２以下のアルキル基を示し、Ｒ
１
とＲ
３
とが互いに異なる又はＲ
２
とＲ
４
とが互いに異なり、ｎは５０以上１，０００以下の整数を示す）
なお、本開示において、低照度とは、例えば、照明等で照らされた室内環境における照度が挙げられ、具体的には、２０ルクス以上１，０００ルクス以下の照度であり、太陽の直射光（およそ１００，０００ルクス）と比較し、非常に微弱である。
【０００９】
前記一般式（１）における、Ｒ
１
及びＲ
２
としては、炭素数２以上６以下のアルキル基である。
前記炭素数２以上６以下のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチル基、プロピル基、ノルマルプロピル基（ｎ－プロピル基）、ブチル基、ノルマルブチル基（ｎ－ブチル基）、ペンチル基、ノルマルペンチル基（ｎ－ペンチル基）、ヘキシル基、ノルマルヘキシル基（ｎ－ヘキシル基）などが挙げられる。これらの中でも、Ｒ
１
はエチル基が好ましく、Ｒ
２
はノルマルブチル基が好ましい。
【００１０】
前記一般式（１）における、Ｒ
３
及びＲ
４
としては、炭素数６以上１２以下のアルキル基である。
前記炭素数６以上１２以下のアルキル基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘキシル基、ノルマルヘキシル基（ｎ－ヘキシル基）、ヘプチル基、ノルマルヘプチル基（ｎ－ヘプチル基）、オクチニル基、ノルマルオクチル基（ｎ－オクチニル基）、ノニル基、ノルマルノニル基（ｎ－ノニル基）、デシル基、ノルマルデシル基（ｎ－デシル基）などが挙げられる。これらの中でも、Ｒ
３
はノルマルヘキシル基が好ましく、Ｒ
４
はノルマルオクチル基が好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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