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無機-有機傾斜組成複合工学マトリックスの設計と創製

具有无机-有机成分梯度的复合工程基体的设计和创建

基本信息

批准号：
10123217
负责人：
町田憲一
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、シラノール[Si(OH)_4]とオルガノシラノール[R_2Si(OH)_2]との脱水縮合(ゾル・ゲル法)により作製したORMOSIL(Organically Modified Silicate)複合体に希土類錯体を導入した薄膜を作製し、その無機成分と有機成分との組成の傾斜化を行い、屈折率と成膜性を原子・分子レベルで制御し、機能性光学薄膜としての可能性を明らかにすることを目的とした。具体的には、石英ガラス基板上にユウロピウムフェナントロリン錯体ORMOSIL複合体を〜0.3μm塗布することで、基板と薄膜との屈折率の差を利用した導波路を作製し、これらの単結晶シリコン太陽電池用集光体としての可能性を検討した。得られた研究成果は以下の通りである。1. 希土類錯体ORMOSIL複合体薄膜は、テトラエトキシシラン(TEOS)に対して、所定量のジメトキシジメチルシラン(DEDMS)あるいはジエトキシジフェニルシラン(DEDPS)、イソプロピルアルコール、水、ジアセトンアルコール(DDA)、および触媒として若干量の塩酸を加えることで合成でき、シリケート成分とオルガノシリケート成分との組成を広範囲に変化させることで、希土類錯体に基づく蛍光強度とマトリックスそれ自身に基づく屈折率が系統的に変化することが明らかとなった。2. 上記の希土類錯体ORMOSIL薄膜(屈折率n=1.4)を石英ガラス板(屈折率n=1.45)上に塗布することで、臨界角15ﾟ前後の導波路を形成できることが明らかとなった。3. 上記の導波路のうち、ユウロピウムフェナントロリン錯体を分散したORMOSIL複合体薄膜を石英ガラス基板上に塗布したものは、この蛍光体薄膜が太陽光中の紫外部の光を単結晶シリコン太陽電池の光-電変換に有効な可視光に効率良く変換でき、これにより太陽電池の短絡電流がおよそ10%増大すことがわかった。

In this study, では, シラノール[Si(OH)_4] and とオルガノシラノール[R_2Si(OH)_ 2] ORMOSIL (Organically Modified Silicate) composites are made of rare earth materials and are made of thin films, and the composition of the inorganic and organic components is tilted. , the refractive index and film-forming properties are controlled by atoms and molecules, and the possibility of functional optical films is determined by the purpose of the film. Specifically, には, にユウロピウムフェナントロリン complex ORMOSIL composite を~0.3μm coating on a quartz ガラス substrate, することで, The difference in refractive index of the substrate and the thin film can be made by using the waveguide, and the possibility of using the light collector for the crystallized solar cell has been discussed. The results of the research are as follows: 1. Rare earth compound ORMOSIL composite film は, TEOS に対して, のジメトキシジメチルシラン(D EDMS) DEDPS , DDA ), およびcatalyst としてA certain amount of chlorine acid を plus えることでsynthetic でき, シリケートComponentsとオルガノシリケートComponentsとのComponentsを広风囲に変化させることで、Rare earth type にづく蛍Light intensity とマトリックスそれThe system of its own base and refractive index has its own basic structure. 2. The above mentioned rare earth hybrid ORMOSIL film (refractive index n=1.4) and quartz ガラス plate (refractive index n=1. 45) The upper and lower waveguides are coated with a critical angle of 15ﾟ to form the front and rear waveguides. 3. The guide wave path mentioned above, the waveguide waveguide and the dispersion ORMOS The IL composite film is coated on the quartz substrate and the light body film is coated in sunlight. The ultraviolet external light and crystalline solar cells are effective in light-to-electricity conversion and have high visible light efficiency. Change the short-circuit current of the solar cell and increase the short-circuit current by 10%.