金属微粒子からのエバネセント波を利用するフレキシブル光電変換機能性シートの創製

利用金属颗粒的倏逝波创建柔性光电转换功能片

• 批准号: 16710096
• 负责人: 福田 伸子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710096/
• 关键词: 金属微粒子; 色素; フレキシブルシート; エバネセント波; 表面プラズモン; 局在表面プラズモン共鳴; 光電変換機能; 電場増強効果; マトリクス; 逆ミセル法; 導電性高分子

金属からのエバネセント波によって増強される光を増感色素の励起光に利用し、光誘起電子移動による光電変換が可能なフレキシブルシートの創製を目指して、平成16年度には、導電性高分子キャップされた非水溶媒溶解性および水溶性金属微粒子と色素微粒子を新規に合成し、これらを規則的に配列・積層させることによりフレキシブル光電変換機能性シートを作製することを目標とした。また、平成17年度には、このシートにおける光電変換特性を光電気化学的な手法を用いて検討することを目標とした。平成16年度は、ポリメタクリル酸をマトリクスとして水溶性の金および銀の微粒子合成を行った。しかしながら、吸収スペクトル測定などからこれらの微粒子サイズが単分散でないことが推測された。そこで、チオール基を有するモノマーでキャップされた水溶性の金および銀の微粒子合成を行った。透過型電子顕微鏡観察より、約50nm程度の粒径を持つ単分散な微粒子が合成されたことが明らかとなった。また、銀微粒子の水分散液では400nm付近に、金微粒子の水分散液では520nm付近にそれぞれ表面プラズモンに起因する吸収が得られた。また、非水溶媒溶解性導電性高分子をキャップ剤として金属微粒子の合成を図ったが、汎用な有機溶媒への溶解性が著しく小さく、金属微粒子をキャップするには至らなかった。そこで平成17年度は、キャップ剤の周りに光電変換時に電荷分離のサイトとなる色素が結合した金微粒子の合成を行った。金と結合するチオール基側とは反対側の末端がカルボキシル基のキャップ剤を用いて、まず金微粒子を合成し、アミノ基を有する色素とカルボキシル基の縮合反応により、金微粒子の周囲に色素が担持された微粒子が得られた。この微粒子をフレキシブルな導電性シート(ITOシート)にディップコートし、光電変換シートの作製を試みたが、固定化をさせることができなかったことから、モノマーキャップ型の微粒子では、シート上への接着機能を有する官能基の微粒子上への導入が必要であると考えられる。

The use of light-sensitive pigments to stimulate the movement of electrons through the use of light-sensitive pigments and the use of light-induced electron movementよるOptoelectronics Changing Possible なフレキシブルシートのEstablishment を Eyes して, 2016 には, Conductive Polymer キャップされたNon-water solvent soluble およびWater-soluble metal microparticles and pigment microparticles をNew rules and synthesis rules, これらを rules The arrangement and lamination of the photoelectric converter are designed to achieve the goal of achieving the desired performance.また、Heisei 17 year には、このシートにおけるPhotoelectric conversion characteristicsをThe method of photoelectric 気chemistryをUse いて検to discuss the することをtarget とした. In 2016, we produced water-soluble gold and silver microparticles of ポリメタクリル acid をマトリクスとして.しかしながら, absorption スペクトルmeasurementなどからこれらのmicroparticlesサイズが単dispersionでないことがspeculationされた.そこで, チオールを有するモノマーでキャップされたwater-soluble gold およびsilver fine particle synthesis を行った. Transmission type electron microscopy observation is carried out, and the particle size of about 50nm is maintained and the dispersed fine particles are synthesized. The aqueous dispersion of silver particles is close to 400nm, and the aqueous dispersion of gold particles is close to 520nm.また, non-aqueous solvent-soluble conductive polymer をキャップとして synthesis of metal microparticles を図ったが, pan Use organic solvents to reduce the solubility of the solvent, and use metal microparticles to reduce the solubility of the solvent.そこでHeisei 17 year は, キャップ剤week りにPhotoelectric conversion time にcharge separation のサイトとなるpigment がcombination したgold microparticles のsynthesis を行った. The combination of gold and するチオール base side and anti-coupling side の terminal がカルボキシルbase のキャップ剤を is synthesized with いて and まず gold microparticles をし, アThe ミノを有する pigment and the カルボキシル based のcondensation reaction により, and the gold microparticle のweek 囲 に pigment が support the されたmicroparticles られた.このFine particle をフレキシブルな Conductive シート (ITO シート) にディップコートし, photoelectric conversion シートの manufacturing を trial みたが, fixed をさせることができなかったことから, モノマーキャップ type のmicroparticle では, シート上へのNext, it is necessary to introduce functional groups into the microparticles that have functional groups.