2021 Fiscal Year Annual Research Report
スポンジ構造の有機・ナノ炭素材料を用いた軽量・柔軟・透明な熱電変換素子の開発
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19K04467
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岸 直希 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70470044)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 熱電変換材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機材料および炭素材料をベースとした軽量・柔軟・透明な熱電変換素子の開発として、２０２１年度は、熱電変換層に用いる有機系熱電変換材料の柔軟性を高める手法について検討を行った。有機系熱電変換材料としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用い、その柔軟性における形成手法依存性を検討した。試料としては自立膜とし、熱電変換特性の評価、および柔らかさの指標として引っ張り試験から求めたヤング率を用いて評価を行った。自立膜の作製手法としてはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分散液を乾燥させ固体化し形成する自立膜、および液中において膜形成を行う手法の２種類について検討をした。熱電変換特性については特に導電率において液中において膜形成した試料において高い特性が得られ、熱電変換特性についても同様に乾燥により作製した試料よりも高い値が得られた。次に引っ張り試験からヤング率を求めたところ、液中において作製した試料では乾燥により作製した試料と比べ１／１０程度になり柔軟性が高いことが明らかとなった。このように熱電変換特性を担保しつつ柔軟性を高める手法として液中における膜形成法が優位であることを示すことができた。また、膜形成時にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳにおけるＰＳＳ量が減少している可能性を示唆するデータも得られた。これが柔軟性の向上についての原因となっている可能性がある。しかしながらメカニズムについては現状で不明な点が多く、今後の研究において明らかにしたい。
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