2014 Fiscal Year Annual Research Report
先端科学を取り入れた未来志向の光エネルギー学習用教材の開発と実践
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24501060
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
星野 由雅 長崎大学, 教育学部, 教授 (50219177)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光エネルギー学習 / 色素増感太陽電池 / クロロフィル / ワカメ / 授業実践 / カリキュラム / 電子オルゴール / モーター駆動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）クロロフィル色素増感太陽電池を正規のカリキュラムに取り入れるために、短時間（約10分間）でクロロフィルを酸化チタンに吸着させる方法の開発に成功した。短時間でクロロフィルを酸化チタンに吸着させるためには、ワカメから抽出したクロロフィルｃを含む抽出液を用いると有効であることを明らかにした。
（２）白熱灯など比較的弱い光源からの光によってもクロロフィル色素増感太陽電池の発電によって電子オルゴールが駆動可能な、かつ塗布しやすい酸化チタンペーストを開発した。平均粒子径が0.1～0.3 μｍのアナターゼ型酸化チタン（IV）、アセチルアセトン、チタンテトライソプロポキシド、ポリエチレングリコール４００から調製したペーストを用いることで、発電効率のよい酸化チタン膜を形成できることがわかった。
（３）作製したクロロフィル色素増感太陽電池を３つ直列に繋ぎ、白熱灯の照射下において電子オルゴールを駆動する（メロディーを奏でる）ことに成功した。また、直流電源装置から補助電力を供給してクロロフィル色素増感太陽電池を並列に４つ繋ぎ、白熱灯照射下でモーターを駆動することにも成功した。
（４）色素増感太陽電池を取り入れた中学校第３学年への授業実践の結果、授業前は約７割の生徒が科学技術に多少を含め不安を抱いていたが、授業後はそのうちの約半数、5割強の生徒が科学技術への不安を将来への期待に変えたことがわかった。このことより、色素増感太陽電池を正規の授業で取り上げることで、子どもたちの科学への不信感・不安感をかなり払拭できることを明らかにした。
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