| 研究課題/領域番号 |
16K06248
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電力変換・電気機器
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| 研究機関 | 旭川工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
中村 基訓 旭川工業高等専門学校, システム制御情報工学科, 准教授 (50435963)
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| 研究協力者 |
武藤 浩行
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 太陽電池 / インクジェット印刷 / 静電吸着 / 静電吸着複合法 / インクジェット法 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，インク状の金属微粒子を簡便にパターニングできるインクジェット（IJ）印刷を用いて，カーボンナノチューブ（CNT）-Si太陽電池向けの垂直配向CNTを成長できる触媒金属の塗布方法を提案した．金属微粒子を固定する母材表面に，電荷を有する高分子をコートし，静電的な結合を付加し，これまで困難であった微粒子の均一塗布を可能にした．また，IJ印刷時の環境・基板温度をコントロールすることで，生成されるCNTの直径分布が制御可能となった．作製した垂直配向CNT膜を用いてCNT-Si太陽電池を試作し，これまで本研究室で作製されたデバイス特性を大幅に上回る性能を持った太陽電池の試作に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本提案では，その簡便性から幅広い応用が可能なインクジェット印刷法の主たる課題であった金属粒子の均一塗布の解決策として，静電吸着複合法という静電的な力を応用した手法を取り入れた点にその特徴がある．さらにインクジェット印刷における環境温度と基板温度を調整することで，結果として得られるCNTの直径分布をある程度制御できる点は実用的な観点からも大きな成果であると考える．ここで提案したCNT生成手法を次世代高効率太陽電池の候補の一つとされるCNT-Si太陽電池に応用し，太陽電池デバイスの特性改善につながった成果は，本研究の学術的・社会的な意義を示すものと考える．
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