2021 Fiscal Year Annual Research Report
Creation and development of high-order nano-space structures through innovative control of stress field
| Project/Area Number |
17H06146
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
巨 陽 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60312609)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細井 厚志 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60424800)
徳 悠葵 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (60750180)
木村 康裕 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70803740)
森田 康之 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90380534)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
|
| Keywords | ナノ空間構造体 / 応力場制御 / 原子拡散 / 透明導電膜 / 太陽光水素製造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
（１）３次元空間構造体の表面修飾
実用化の観点で、Cu2O太陽光水分解水素製造素子の耐久性と変換効率を更に向上させるため、３次元ナノ空間構造体のTiO2およびAlドープZnOによる表面修飾を行った。作製した空間構造体の特徴的な形状を破壊することなく表面修飾を行うため、原子層堆積により表面成膜を行った。表面修飾の成膜厚さ、温度の制御による吸光効果および光起電効果、フラットバンドポテンシャルをUv-Vis分光器やX線光電子分光を用いて解析することにより、水素製造素子の最適化を実現した。
（２）太陽光水素製造デバイスの実現
今後の実用化を見越し、高密度Cu2Oナノ構造体の大面積作製手法を確立した。また、表面修飾の最適化を行い、大面積な３次元ナノ空間構造体配列の作製を実現し、大面積なCu2O太陽光水素製造デバイスを構築した。さらに、高密度単結晶α相Fe2O3ナノワイヤアレイの大面積成長を実現し、大面積なFe2O3太陽光水素製造デバイスを構築した。これらにより、低コストかつ高変換効率、さらに高い耐久性を有する次世代太陽光水素製造デバイスを実現した。
（３）高感度水素検出センサの実現
本研究では、半導体ナノ空間構造体を用いた低コストかつ高変換効率な太陽光水素製造デバイスの創製を目指している。開発した水素製造デバイスの実用化を実現するため、高感度な水素検出センサが必要不可欠である。本研究では、研究内容の新たな展開として、高密度CNTアレイの作製技術、そしてCNTシート紡績技術を確立した。これによって、CNTシートを用いた高感度な水素検出センサを実現した。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
