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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

研究課題

研究課題/領域番号 13F03372
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 無機材料・物性
研究機関京都大学

研究代表者

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

研究分担者 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
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード量子切断 / ガラス / ランタニド / 蛍光 / 波長変換 / イッテルビウム
研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

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

    • 著者名/発表者名
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe,
    • 雑誌名

      J.Lumin.

      巻: 170 ページ: 785-788

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2015.09.024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental insights on the electron transfer and energy transfer processes between Ce3+-Yb3+ and Ce3+-Tb3+ in borate glass2015

    • 著者名/発表者名
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 106 号: 13 ページ: 131906-131906

    • DOI

      10.1063/1.4916946

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Role of electron transfer in Ce3+ sensitized Yb3+ luminescence in borate glass2015

    • 著者名/発表者名
      A. D. Sontakke, J. Ueda, Y. Katayama, Y. Zhuang, P. Dorenbos, S. Tanabe
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 117 号: 1 ページ: 013105-013105

    • DOI

      10.1063/1.4905317

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of synthesis conditions on Ce3+ luminescence in borate glasses2015

    • 著者名/発表者名
      A. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • 雑誌名

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

      巻: XXX ページ: 150-153

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.04.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A Comparative Study on Ce3+ Luminescence Quantum Yield in Y3Al5O12 and Borate Glass2015

    • 著者名/発表者名
      Atul D.Sontakke, S.Tanabe
    • 学会等名
      The 11th International Conference of Pacific Rim Ceramic Societies(PacRim-11)  ( Jeju, Aug. 30th - Sep. 4th, 2015)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Host influence on Ce3+ luminescence quantum yield in borate glass2014

    • 著者名/発表者名
      A.D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe,
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      東工大大岡山キャンパス
    • 年月日
      2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Synthesis Conditions on Ce3+ Luminescence in Borate glasses2014

    • 著者名/発表者名
      A.D. Sontakke, S. Tanabe
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Oxide and New Optical Glasses (ISNOG 2014)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sensitized infrared luminescence in Ce^<3+>-Yb^<3+> doped borate glasses2014

    • 著者名/発表者名
      OA. D. Sontakke, J. Ueda, S. Tanabe
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学・日吉キャンパス/横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 京都大学田部研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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