太陽電池用ダウンシフト蛍光体の創製および発光メカニズムの解明

太阳能电池用降频荧光粉的研制及发光机理的阐明

基本信息

批准号：
21J12142
负责人：
岩城将人
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12142/
关键词：
蛍光体セラミックス希土類 Ce3+Eu2+

项目摘要

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。

这项研究旨在创建一种新型的降档磷光器，可以将光线从350 nm的紫外线区域转换为550 nm的可见光区域，该区域具有相对较低的太阳能电池的转化效率，从硅的高转化效率区域的光线转化为光线，并阐明其发射机制。在这个财政年度，我们继续努力使用熔炉寻找新的降档磷光器，结果，我们成功地开发了几种新的降档磷光器，从而阐明了它们的排放机制。 [1]在具有CE3+激活的BA5LA3MGAL3O15中，由于在412 nm左右的近硫酸含量激发，观察到500 nm处的峰值发射，在500 nm处观察到。当通过Rietveld分析完善BA5LA3MGAL3O15的晶体结构时，揭示它表现出与BA6LA2AL1.5FE2.5O15相同的结构。此外，我们研究了通过晶格参数变化，荧光寿命分析和发射光谱成分分析的CE3+占用位点，并建议CE3+优先溶解BAO6和（BA/LA）O8中的BA5LA3MGAL3O15。选择的结果选择并发表在无机化学中。 [2]通过单晶结构分析鉴定出在熔化淬火炉中合成的SR2BA2P2O9：EU2+合成的晶体结构，首先阐明了其荧光性能。单晶结构分析的结果表明，SR和BA层交替分层。 SR2BA2P2O9：EU2+溶解EU2+，通过390 nm处的近硫化光激发在580 nm处产生黄色发射，在580 nm处产生峰顶发射。当前，该系列实验的结果正在准备撰写论文。