| 研究課題/領域番号 |
21J12142
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
岩城 将人 新潟大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 蛍光体 / セラミックス / 希土類 / Ce3+ / Eu2+ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の完成により、紫外領域から550 nmの可視光領域の光を高効率に赤外工へ変換する蛍光体を開発することができれば、シリコン太陽電池のエネルギー変換効率の向上への可能性を提示すると同時に、将来の新規酸化物新赤色ダウンシフト蛍光体開発に貢献できると考えられる。また、Eu2+およびCe3+賦活ダウンシフト蛍光体は白色LEDといった照明デバイスに利用されていたが、Eu2+及びCe3+賦活による高効率な赤外発光ダウンシフト蛍光体が開発できた際は、白色LED用蛍光体として主に研究されていたEu2+およびCe3+賦活蛍光体の材料設計に大きなインパクトを与えうる可能性を秘めている。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、太陽電池の変換効率が比較的低い350 nmの紫外領域から550 nmの可視光領域の光を、シリコンの変換効率が高い領域の光へ変換可能な新規ダウンシフト蛍光体を創製し、その発光メカニズムについて明らかにすることを目的としている。当該年度も、引き続き溶融集光炉を用いた新規ダウンシフト蛍光体の探索に取り組み、その結果、いくつかの新規ダウンシフト蛍光体の開発に成功し、その発光メカニズムを明らかにした。
[1]Ce3+を賦活したBa5La3MgAl3O15において、412 nm付近の近紫外励起により500 nmにピークトップを持つ緑色発光が観測された。Ba5La3MgAl3O15について、Rietveld解析による結晶構造の精密化を行ったところ、Ba6La2Al1.5Fe2.5O15と同一の構造を示すことが明らかになった。また、格子パラメータ変化、蛍光寿命解析、発光スペクトルの成分解析によるCe3+の占有サイトを調査した結果、Ce3+はBa5La3MgAl3O15中のBaO6と(Ba/La)O8に優先的に固溶することが示唆された。得られた成果は、Inorganic Chemistryに採択・掲載された。
[2]溶融急冷炉により合成したSr2Ba2P2O9:Eu2+の結晶構造を単結晶構造解析から特定し、その蛍光特性を初めて明らかにした。単結晶構造解析の結果から、SrとBaのレイヤーが交互に積層した層状化合物であることが明らかになった。Eu2+を固溶したSr2Ba2P2O9:Eu2+は、390 nmの近紫外光励起により580 nmにピークトップを持つ黄色発光を発現した。一連の実験結果については、現在論文執筆準備中である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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