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ランタニド含有ガラスの蛍光特性と太陽光電変換応用

Research Project

Project/Area Number 13F03372
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田部 勢津久  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (20222119)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SONTAKKE ATUL  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 外国人特別研究員
SONTAKKE Atul  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 外国人特別研究員
SONTAKKE Atul D.  京都大学, 人間・環境学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥200,000 (Direct Cost: ¥200,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords量子切断 / ガラス / ランタニド / 蛍光 / 波長変換 / イッテルビウム
Outline of Annual Research Achievements

太陽光エネルギーの短波長光子を2つの低エネルギー光子に変換する」波長変換材料の開発を行った。適切な量子切断(Quantum Cutting)過程を利用すれば、高エネルギー光子を2個の1μm光子に分裂させ、それぞれが最大効率で電子-正孔対を発生させることができるので、発電効率を向上できる。具体的にはCe3+やYb3+等のランタニドイオンを光吸収,発光中心として含む酸化物ガラスを作製し、可視-近赤外波長変換を実現した.またドナーの蛍光寿命の温度依存性を測定することにより,エネルギー移動機構の解明を行った.具体的には,J. Lumin.国際論文誌において,論文"太陽光エネルギーの短波長成分の光子を2つの低エネルギー光子に「カットする」波長変換材料の開発を行った。適切な量子切断(Quantum Cutting)過程を利用すれば、高エネルギー光子を2個の1μm光子に分裂させ、それぞれが最大効率で電子-正孔対を発生させることができるので、発電効率を向上できる。具体的にはCe3+やYb3+等のランタニドイオンを光吸収,発光中心として含む酸化物ガラスを作製し、可視-近赤外波長変換を実現した.またドナーの蛍光寿命の温度依存性を測定することにより,エネルギー移動機構の解明を行った.具体的には,Journal of Luminescence 国際論文誌において,論文"Significance of host's intrinsic absorption band tailing on Ce3+ luminescence quantum yield in borate glass" を出版,Appl. Phys. Lett. 国際論文誌に論文 "Experimental insights on the electron transfer and energy transfer processes between Ce3+-Yb3+ and Ce3+-Tb3+ in borate glass" を出版した.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] "Significance of host’s intrinsic absorption band tailing on Ce3+ luminescence quantum yield in borate glass"2016

    • Author(s)
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe,
    • Journal Title

      J.Lumin.

      Volume: 170 Pages: 785-788

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2015.09.024

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Experimental insights on the electron transfer and energy transfer processes between Ce3+-Yb3+ and Ce3+-Tb3+ in borate glass2015

    • Author(s)
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 106 Issue: 13 Pages: 131906-131906

    • DOI

      10.1063/1.4916946

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Role of electron transfer in Ce3+ sensitized Yb3+ luminescence in borate glass2015

    • Author(s)
      A. D. Sontakke, J. Ueda, Y. Katayama, Y. Zhuang, P. Dorenbos, S. Tanabe
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 117 Issue: 1 Pages: 013105-013105

    • DOI

      10.1063/1.4905317

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of synthesis conditions on Ce3+ luminescence in borate glasses2015

    • Author(s)
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • Journal Title

      J. Non-Cryst. Solids (2015) in press.

      Volume: XXX Pages: 150-153

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.04.005

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A Comparative Study on Ce3+ Luminescence Quantum Yield in Y3Al5O12 and Borate Glass2015

    • Author(s)
      Atul D.Sontakke, S.Tanabe
    • Organizer
      The 11th International Conference of Pacific Rim Ceramic Societies(PacRim-11)  ( Jeju, Aug. 30th - Sep. 4th, 2015)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Host influence on Ce3+ luminescence quantum yield in borate glass2014

    • Author(s)
      A.D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe,
    • Organizer
      第55回ガラスおよびフォトニクス材料討論会と第10 回ガラス技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      東工大大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of Synthesis Conditions on Ce3+ Luminescence in Borate glasses2014

    • Author(s)
      A.D. Sontakke, S. Tanabe
    • Organizer
      International Symposium on Non-Oxide and New Optical Glasses (ISNOG 2014)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2014-08-24 – 2014-08-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensitized infrared luminescence in Ce^<3+>-Yb^<3+> doped borate glasses2014

    • Author(s)
      OA. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • Organizer
      日本セラミックス協会2014年年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学・日吉キャンパス/横浜
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 京都大学田部研究室

    • URL

      http://www.talab.h.kyoto-u.ac.jp/paper.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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