自然科学研究機構 分子科学研究所の江 東林（ちゃん どんりん） 准教授らの研究グループは、電子ドナーとアクセプターを重合することにより、電荷分離注３）を制御し光電変換を高効率にする二次元高分子材料の合成に成功しました。
光を電気に変換するためには、光励起で生じる電荷分離状態をいかに効率よくつくるかが重要ですが、それには、光の照射で電子を放出するドナーと放出された電子を受けとって電極まで運ぶアクセプターの２種類の材料が必要です。しかし、電荷分離状態をつくるための電子ドナーとアクセプターの混合は、一般にランダムに行われていたため、分離が起こるドナー・アクセプター界面の形成やそこで発生した電子の移動はこれまで制御することができませんでした。また、電子ドナーとアクセプターは容易に会合し、光励起エネルギーがすぐに失活して電荷分離状態は失われてしまう問題があり、変換効率の向上は頭打ちとなっていました。この難問に対して、電子ドナーとアクセプターを空間的に独立させ、かつ電子移動が起こりうる近い距離に保つことができる分子構造が切望されていました。