2014 Fiscal Year Annual Research Report
有機系光電変換エコデバイスへの新規光有効利用層の提案とその配設に関する研究
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24350102
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| Research Institution | Kumamoto Industrial Research Institute |
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Principal Investigator |
永岡 昭二 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, その他 (10227994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊原 博隆 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (10151648)
堀川 真希 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究員 (50588465)
城崎 智洋 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究員 (70554054)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光有効利用 / 波長変換 / 光取り出し / 光閉じこめ / 複合粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究開発では、有機EL、太陽電池など、光電変換エコデバイスにおいて、高い光取り出し効率、光閉じこめ効率を発現する光散乱層と光電変換効率の向上を促す光波長変換層を構築し、発光・発電素子の能力を最大限に生かすことができる、「光有効利用層」の開発を行った。独自技術に基づいて、ポリマー球状粒子を支持体に高屈折材あるいは波長変換材が表面を被覆した複合粒子を開発した。
1. 高屈折材/ポリマー複合粒子の調製
25年度までに、アクリル酸球状粒子の表面加水分解を行い、表面に屈折率が高い数百ナノメーターの酸化チタンを被覆することができた。これを元に26年度は、これを600℃で焼成し、数百ナノメーターの酸化チタン微粒子から構成される、超多孔性のマイクロ微粒子を得ることができた。太陽電池構造の下部に本球状粒子を転がすだけで、光閉じこめ層を形成させることができ、成膜が簡単なプロセスで作製し、様々な基板（ガラス、石英、ポリマー）上に成膜可能であることが確認できた。また、色素増感太陽電池に組み込んだ結果、短絡電流密度を1.23倍、光電変換効率を1.21倍向上させることができた。分散剤フリー、散乱材の使用量の低減化も達成した。
2. ポリブタジエンゴムとのコアシェル粒子化
エラストマーを用いた新規コアシェル複合粒子の調製方法を確立した。
球状粒子：水系粘性媒体中で、ポリブタジエンの有機溶液の液滴を形成させ、加熱しながら、溶媒を蒸発させることにより、球状粒子を得ることができ、さらに、One-Potで、表面に光関連等の無機材料を被覆・内包させることができる技術を確立できた。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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