テクノロジー?材料
太陽光の効率的光アッフ?コンハ?ーシ?ョン過程のメカニス?ム解明 ~新たな光エネルキ?ー活用に向けて一歩前進~
365体育投注 計算科学研究センター 佐藤 竜馬 研究員(現 理化学研究所基礎科学特別研究員)、鬼頭-西岡 宏任 さきか?け専任研究員、重田 育照 教授らは、産業技術総合研究所、静岡大学と共同て?、結晶中における三重項--三重項消滅過程注と三重項エネルキ?ー移動の競合か?、9,10シ?フェニルアントラセン(DPA)とその誘導体の光エネルキ?ー変換効率の差に寄与していることを、数値シミュレーションにより明らかにしました。特に、三重項エネルキ?ー移動方向の次元性の違いか?そのメカニス?ムの鍵になっていることを究明しました。
図 三重項--三重項消滅を利用した光アッフ?コンハ?ーシ?ョンの素過程。(1) 重原子を含む増感剤か?太陽光エネルキ?ー()を吸収し、基底状態から励起一重項状態となる(S0→S1)。その後、項間交差によって S1 から励起三重項状態へとほほ? 100%の収率て?変換される(S1→T1)。(2) T1 状態になった増感剤から発光体へ三重項-三重項エネルキ?ー移動か?起こり、増感剤は S0 状態、発光体は T1 状態になる。(3)同様の過程によって T1 状態になった発光体同士か?拡散?衝突すると三重項--三重項消滅か?起こり、一方は S1 状態、もう一方は S0 状態となる。(4) S1 状態となった発光体から蛍光か?発する(S1→S0+h/′)。このときの光の波長は初期に吸収した光の波長よりも短い( > ′)。つまり、エネルキ?ーの低い長波長の光を吸収し、エネルキ?ーの高い短波長の光を発光することとなる。
図 三重項--三重項消滅を利用した光アッフ?コンハ?ーシ?ョンの素過程。(1) 重原子を含む増感剤か?太陽光エネルキ?ー()を吸収し、基底状態から励起一重項状態となる(S0→S1)。その後、項間交差によって S1 から励起三重項状態へとほほ? 100%の収率て?変換される(S1→T1)。(2) T1 状態になった増感剤から発光体へ三重項-三重項エネルキ?ー移動か?起こり、増感剤は S0 状態、発光体は T1 状態になる。(3)同様の過程によって T1 状態になった発光体同士か?拡散?衝突すると三重項--三重項消滅か?起こり、一方は S1 状態、もう一方は S0 状態となる。(4) S1 状態となった発光体から蛍光か?発する(S1→S0+h/′)。このときの光の波長は初期に吸収した光の波長よりも短い( > ′)。つまり、エネルキ?ーの低い長波長の光を吸収し、エネルキ?ーの高い短波長の光を発光することとなる。