新規な蛍光ナノコンポジット薄膜の合成と評価

新型荧光纳米复合薄膜的合成与评价

• 批准号: 17F17800
• 负责人: 打越 哲郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17800/
• 关键词: composite; cluster; luminescence; nanoparticle; thin film; Composite; clusters; nanoparticles; thin films; コンポジット; 金属クラスター; ルミネッセンス; ナノ粒子; 薄膜

本研究は、酸化亜鉛ナノ粒子とCs2[Mo6I8(OCOC2F5)6] (CMIF)クラスター化合物との会合体を、太陽電池の効率を向上させる透明な発光太陽集光器の開発に適用することを目的としている。これまでに、ランダム形状を有する粒径3～6 nmのZnO粒子をゾルゲル法で作製し、そのコロイド溶液から厚さ100～200 nmの堆積層をITOガラス基板上にスピンコーティング法で作製して、さらにその上にCMIFクラスターを電気泳動堆積 (EPD) 法またはスピンコーティング法で積層させた。これらの多層薄膜は、SEM、蛍光および透過光測定により評価した。断面SEM観察から、クラスター層は、堆積条件により、300 -1000 nmの膜厚であった。蛍光測定の結果、作製した膜は、ZnOの発光を示す540 nm付近およびモリブデンクラスターの発光を示す650 nm付近の両方に、発光を示した。しかし、CMIF層の厚さはZnOの発光強度に直接影響を与え、CMIF層が厚いとZnOの強度が低下した。但し、UV-vis測定から、この多層膜がITOと同様な良好な光透過特性を示すことがわかった。量子収率(QY)測定から、クラスター層がEPD法により堆積された場合、QY値はわずかに高いことが見出されたが、これは層の厚さに起因するものと思われた。ZnOの発光信号をさらに増加させるには、膜表面の形態と粗さを変えて、光トラッピングによる電力効率改善が有効と考えられた。そこでPDMSスタンプを用いたナノインプリント法をにより、クラスター/ PMMAフィルム表面に凹凸パターンを印刷した。現在までに、150℃熱処理後の表面で、500 nmのピッチの逆ピラミッドパターンが規則正しく印刷されていることを確認した。今後、最適なパターンの決定とQYの関係について調査する必要がある。

This study aims at improving the efficiency of solar cells and the development of transparent light-emitting solar collectors. ZnO particles with a particle size of 3 to 6 nm are prepared by the method of deposition, and the deposition layer with a thickness of 100 to 200 nm is prepared by the method of deposition on the ITO substrate, and the deposition layer is prepared by the method of electrodeposition (EPD). Multilayer films are evaluated by SEM, UV and TEM measurements. SEM observation of cross section, layer thickness, deposition conditions, 300 - 1000 nm The results of luminescence measurement, preparation, and emission of ZnO are shown at 540 nm and 650 nm. The thickness of the CMIF layer directly affects the intensity of ZnO emission. The thickness of the CMIF layer directly affects the intensity of ZnO emission. However, UV-vis measurements show that ITO multilayer films have good optical transmission characteristics. The quantum yield (QY) measurement is based on EPD method. ZnO emission signal increases, film surface roughness increases, optical emission increases, and power efficiency increases. The PDMS surface can be printed in a concave or convex manner. Now, after heat treatment at 150℃, the surface of 500 nm is confirmed. In the future, it is necessary to investigate the relationship between QY and the most appropriate decision.

项目成果

重殻構造を有する蛍光シリコンナノ粒子の合成と電気泳動法による薄膜形成

重壳结构荧光硅纳米颗粒的合成及电泳薄膜形成

• 发表时间: 2018
• 期刊: 粉体および粉末冶金
• 作者: Nguyen N T K;Renaud A;Dierre B;Bouteille B;Wilmet M;Dubernet M;Ohashi N;Grasset F;Uchikoshi T.;白幡 直人，打越 哲郎，Thi Kim Ngan NGUYEN，増田 佳丈，目 義雄
• 通讯作者: 白幡 直人，打越 哲郎，Thi Kim Ngan NGUYEN，増田 佳丈，目 義雄

Transparent Luminescent Solar Concentrators Based on Molybdenum Metal Clusters

基于钼金属团簇的透明发光太阳能聚光器

• 发表时间: 2019
• 作者: Marion Dubernet;Ngan T. K. Nguyen;Noee Dumait;Stephane Cordier;Iryna Gozhyk;Fabien Grasset;Tetsuo Uchikosh
• 通讯作者: Tetsuo Uchikosh

11th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics, Tsukuba, Japan

第 11 届先进陶瓷科学技术国际会议，日本筑波

• 发表时间: 2019

Electrophoretic Coating of Octahedral Molybdenum Metal Clusters for UV/NIR Light Screening

• DOI: 10.3390/coatings7080114
• 发表时间: 2017-08
• 期刊: THE Coatings
• 作者: T. T. Nguyen-T.;B. Dierre;F. Grasset;N. Dumait;S. Cordier;P. Lemoine;A. Renaud;H. Fudouzi;N. Ohashi;T. Uchikoshi

Electrophoretic Deposition of Octahedral Tantalum Cluster Film for the UV-NIR blocker

用于 UV-NIR 阻滞剂的八面体钽簇薄膜的电泳沉积

• 发表时间: 2018
• 作者: T. K. N. Nguyen;A. Renaud;M. Wilmet;B. Dierre;S. Cordier;N. Ohashi;F. Grasset and T. Uchikoshi
• 通讯作者: F. Grasset and T. Uchikoshi