| 研究課題/領域番号 |
16K04901
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
ナノ材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 鹿児島大学 |
|---|
研究代表者 |
堀江 雄二 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50201760)
|
|---|
| 研究協力者 |
野見山 輝明
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
|
|---|
| キーワード | ナノファイバ / 不織布 / フレキシブルデバイス / 透明導電体 / 太陽電池 / 光蓄電池 / 電界紡糸法 / セラミック / 色素増感太陽電池 / 電荷移動特性 / 吸着剤 / 変換効率 / ナノ材料 / ナノワイヤーシート / 蓄電池 |
|---|
| 研究成果の概要 |
電界紡糸法を用いて各種透明導電体(TCO)の直径数十nmのナノファイバ(NF)からなる不織布を作製し，それを酸化チタンナノ粒子層で同軸状に被覆したNFを色素増感太陽電池(DSSC)の酸化チタン多孔体層に挿入することによって，電荷移動特性と発電効率が改善されることを示した．さらに，透明導電体NFの周りを蓄電材である酸化タングステン多孔体層で同軸状に被覆することで，光発電と蓄電を同時に実現できる光蓄電池(PRB)電極を構成し，さらに無機増感剤で被覆することで充放電効率を向上させた．また，フレキシブル不織布デバイスの実現のために，TCO不織布の作製条件から導電性と可塑性向上を実現させた．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電界紡糸法によって得られた透明導電ナノファイバの表面を，様々な機能材料によってコートした同軸ナノファイバ構造にすることで，従来の平面型デバイスよりも比表面積を格段に拡大させることができ，光励起キャリアの拡散長が短かったために用いられなかった材料を有効に利用できることを示した点で，得られた成果は意義深い．また，セラミックナノファイバからなる不織布状のフレキシブルシートにより，耐熱性に問題があるプラスチック基板の弱点を克服することができ，電子デバイスの基板レス化によるフレキシブル・軽量化によって，既存デバイスの利用機会の拡大のみならず ，新奇な電子デバイスの創出が期待されることを示すことができた．
|
