National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST")무기 기능 바카라 족보 연구 부서[연구 부서 이사 Matsubara Ichiro] 기능적 고조파 바카라 족보 그룹 Funahashi Ryoji Research Group, Kamata Kenji 선임 연구원, Abrikem Izitiiiri 전 박사후 연구원, Iwate University, Nation University의 대통령 및 공학 대통령 과학 대통령 과학적 연구원 [Iwabuchi akira and akira akira 회장] KENICHI] KATSUHARA DAIKI, NARA University Science and Technology 대학원 부교수 [Yokoya Naokazu 회장] 고급 과학 기술 대학원 [Ogasawara Tsukasa 회장] Yamada Yoko, Osaka University, National University [Nishio Shojiro] 기본 공학 대학원 [Kano Hirosha and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and and an 이 회사 인 Miyasaka Hiroshi는 분자의 두 가지 구성 요소로 구성되어 근적외선을 가시 광선으로 변환했습니다 (광학 업 컨버전 (UC)) 고체 바카라 족보가 Solution (건조 주조 방법 높이)에 의해 준비되었습니다
이번에는, 근적외선을 흡수하는 새로 합성 된 금속 복합체 분자가 유리에 가해지면서 발광 바카라 족보에 여전히 균일하게 분산되어 고형화되어 근처에 근처에있는 빛의 방사선에 노란색 가시 빛을 방출 할 수있는 고체 물질이 발생합니다 또한,이 바카라 족보의 광학 업 전환 공정의 메커니즘을 명확히하고 각 중간 공정의 효율을 식별하고 효율성을 향상시키기위한 지침을 얻는 시간-분해 분광법과 같은 다양한 방법을 사용하여 분석을 수행 하였다 가시 광선에 대한 새로 개발 된 광학적 수확 고형 바카라 족보는 보안 잉크 및 디스플레이와 같은 디스플레이 목적으로 사용될 것으로 예상되며,이 기술이 개발되고 효율성이 향상되면 Perovskite 태양 전지 및 인공 광합성과 같은 태양 전환 장치의 효율성이 향상 될 것으로 예상됩니다
이 기술의 세부 사항은 2019 년 5 월 30 일 (East Daylight Time)에 미국 화학 학회에서 이용할 수 있습니다ACS 응용 바카라 족보 및 인터페이스에 게시
 |
| 성분 분리 (중앙 사진의 원 안에)와 방출 된 근처에 근거리 광선 및 방출 된 가시 광선의 스펙트럼 (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽) (오른쪽)의 스펙트럼을 방지하기 위해 빠른 건조 주조 방법 (왼쪽)에 의해 생성 된 고체 물질로 바카라 족보 조명을 조사함으로써 가시 광선으로의 전환 |
재생 에너지를 활용하는 지속 가능한 사회에서는 다양한 상황에서 태양 에너지의 효과적인 사용이 필요합니다 그러나, 미래에 발달 할 것으로 예상되는 Perovskite 태양 전지 및 인공 광합성과 같은 태양 전환 장치는 거의 근적외선 조명을 750 nm보다 긴 파장으로 변환 할 수 없으며, 사용될 수있는 태양 성분은 제한적입니다 햇빛의 긴 파장 성분을 효율적으로 변환하는 바카라 족보를 짧은 파장으로 실현할 수 있다면, 기존 장치 자체를 수정하지 않고 긴 파장 구성 요소를 사용할 수 있으며 전환 효율의 상당한 개선이 예상됩니다 장 파장에서 짧은 파장 조명으로의 전환은 광학 업 컨버전 (UC)이라고하며 여러 가지 방법이 있지만 최근에는 유기 염료 분자 사이에 몇 가지 사례가 있습니다트리플 트립 렛 소멸 (TTA)로 알려진 현상을 사용하는 uc (TTA-UC)는 햇빛보다 약한 빛에 적응할 수 있기 때문에 관심을 끌고 있습니다 대부분의 기존의 TTA-UC는 솔루션 기반이지만 휘발 및 밀봉 문제로 인해 처리하기가 어렵 기 때문에 장치에 적용하는 데 적합하지 않습니다 따라서, 근적외선 광에서 가시 광선으로의 장치 내로 TTA-UC를 적용하기위한 고체 TTA-UC 바카라 족보가 필요하다
유리 표면에 전례없는 기능을 부여하는 바카라 족보 개발의 일환으로 AIST는 낮은 여기 광강과 높은 전환 효율로 작동하는 견고한 TTA-UC 바카라 족보를 개발하는 것을 목표로했습니다 지금까지 적용된 솔루션의 건조 과정을 고안함으로써, 우리는 구성 요소 간의 효율적인 에너지 전달을 가능하게하는 응고 방법 (빠른 건조 및 주조 방법)을 개발했습니다 이것은 햇빛 수준의 조사 강도와 가시 광선 사이에서 녹색에서 파란색까지 작동하는 UC 고체 바카라 족보를 개발할 것이며 세계에서 가장 높은 수준의 고체 TTA-UC 바카라 족보입니다Upconversion Quantum 수율(약 20%)가 달성되었습니다
반면에, 태양열 사용에 중요한 근적외선으로의 긴 파장을 전환하는 것은 어렵고, 특히 조명을 750 nm보다 긴 파장으로 변환 할 수있는 고체 바카라 족보는 진공 증착 된 필름 또는 유기 나노 결정을 사용하여 생성되었다 따라서 AIST는 Iwate University, NARA Science and Technology Institute 및 Osaka University와 협력하여 근적외선 조명을 빠른 건조 및 주조 방법을 사용하여 쉽게 생산할 수있는 가시 광선으로 변환하는 견고한 바카라 족보를 개발했습니다
이 발전은 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 새로운 학술 현장 연구부, "이론과 실험 사이의 공동 접근 방식을 사용하여 복합 스핀 엑시톤 변환"(연구 기간 : 2014-2018)을 통해 수행되었다는 점에 유의하십시오
TTA-UC 바카라 족보는 두 가지 구성 요소를 사용합니다 : 감광제와 가벼운 방출 물질이지만 이번에는 포르피린이라는 금속 복합체를 합성하여 근적외선을 흡수하도록 설계되었습니다Upconversion Luminescence동일한 에너지 수준을 운반하는 빛나는 요소폴리 사이클 방향족 탄화수소사용되었습니다 지금까지, 동일한 성분을 사용하여 고체 TTA-UC 바카라 족보가 있었지만, 감도 제와 빛나는 물질은 중합체에 분산되기 때문에 빛나는 물질로 빛을 흡수하는 감도가 사용되기 때문이다삼중 항 트리플렛 에너지 전송비효율적이었습니다 따라서, 에너지 전달의 효율을 향상시키기 위해, 우리는 소량의 감광제가 가벼운 방출 몸체로 제조 된 고체로 균일하게 분산되는 구조를 갖는 고체 TTA-UC 바카라 족보를 생성하기로 결정했다 이러한 구조를 준비하려면 두 성분을 포함하는 혼합 용액이 건조되고 고형화 될 때 두 성분이 분리되는 것을 방지해야하므로 빠른 건조 및 주조 방법이 사용되었습니다
감도 및 발광 바카라 족보를 함유하는 혼합 용액을 최적의 조건을 갖는 유리 기판에 주조 한 다음 건조시켜 감도의 혼합 된 고체 필름과 약 1 cm의 발광 바카라 족보를 준비 하였다 이 고체 필름은 수십 μm 정도의 둥근 고체 입자로 구성되었으며, 790 nm의 근적외선으로 조사 될 때, 570 nm에서 피크를 찍는 가시 광 (노란색)의 상향 전환 방출을 나타냈다 (도 1) 빠른 건조 및 주조 방법에 의해 생성 된 고체는 주로 가벼운 방출 물질로 구성되며, 감도는 그 안에 균일하게 분산된다 감광제는 둘러싸여 이미 터와 접촉하여 삼중 항 트리플릿 에너지 전달을 효율적으로 유발합니다 이 시간의 결과는 솔루션 캐스팅 방법을 사용하여 근적외선으로부터 상향 변환하고 균일 한 코팅 또는 스프레이와 같은 간단한 필름 형성 방법을 사용하여 제작 될 수있는 최초의 고체 물질입니다
획득 된 각 미세 입자에 대한 상향 전환 양자 수율은 AIST에 의해 개발 된 미세 분광법을 사용하여 평가되었으며, 약 05%였다 동일한 파장 범위에서 솔루션 시스템의 효율성과 이전에보고 된 바와 같이 바카라 족보 (2-7%)을 변환 할 수있는 고체 시스템의 효율보다 낮지 만임계 전등 강도01 w/cm2그리고 이전에보고 된 (1-10 w/cm2)보다 낮은 광 강도에서 작동합니다 또한, 이번에 개발 된 고체 TTA-UC 물질이 탈산 소화에 저장되었을 때, 상향 전환 양자 수율은 140 일 이상 변하지 않았다
 |
| 그림 1이 기사에 사용 된 분자 시스템의 개략도 및 빠른 건조 캐스팅을 사용하여 고체 필름의 제조 및 고체 필름에서 미세 입자의 고급 전환 방출 (바카라 족보 조약으로 인한 노란색)을 보여주는 현미경 사진 |
Femtosecond 및 Nanoseconds과도 흡수 분광법YA시간 분해 방출 분광법등을 사용하여 각 프로세스의 여기 상태 역학을 설명하는 작업을 수행하기 위해 노력했습니다 결과적으로, 이번에 개발 된 고체 TTA-UC 바카라 족보의 삼중 항 트리플릿 에너지 전송 공정은 나노초에 약한 경우 (그림 2), 삼중 트립 트립 에너지 전달 효율은 88% 또는 그 이상이었으며, 예상대로 예상되었습니다 또한, 근적외선 조명을 흡수하고 삼중 항로 변화하는 과정의 효율은 거의 100%였다 한편, TTA 공정은 약 36% 효율로 밝혀졌으며, 궁극적으로 전체 효율을 제한하는 주요 공정은 발광 바카라 족보의 발광 양자 수율이었다 앞으로 발광 양자 방출 및 발광 물질의 TTA 공정을 개선함으로써 상향 전환 양자 수율이 개선 될 것으로 예상된다
 |
| 그림 2 펄스 빛을 사용한 UC (Upconversion) 배출 (방출 강도의 시간 변화) |
이번에 얻은 결과에 따르면, 우리는 발광 양자 수율을 계속 개선 할 것이며, 균일 한 코팅 필름을 생성하고 태양 전지의 전환 효율을 향상시키는 방법과 같은 장치와 함께 사용될 것입니다 또한 보안 잉크 및 디스플레이 자료와 같은 광범위한 응용 프로그램의 가능성을 고려할 것입니다