| 研究課題/領域番号 |
16K13717
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
池田 浩也 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00262882)
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| 研究分担者 |
早川 泰弘 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00115453)
下村 勝 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20292279)
村上 健司 静岡大学, 工学部, 教授 (30182091)
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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 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | フレキシブル熱電変換材料 / 圧電素子 / コジェネレータ / ゼーベック係数 / エナジーハーベスティング / フレキシブル発電素子 / 熱電変換材料 / 圧電材料 |
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| 研究成果の概要 |
フレキシブル熱電変換素子と圧電材料を融合したフレキシブルコジェネレータ素子の開発を目指して，ZnOナノ結晶を布上に成長させた熱電変換材料の熱電特性を明らかにした．ZnOナノ結晶／綿布試料へのSbおよびAgのドーピングを施した試料のゼーベック係数を自作の装置にて測定した結果，Sb-ZnO混合ナノ結晶ではn型の，Ag-ZnO混合ナノ結晶ではp型のゼーベック係数が得られた.
市販の圧電素子をn型Si基板に貼り付けた試料に対して，圧電素子を振動させながらSi基板に温度差を与えたときの熱起電力の変化を測定した結果，圧電素子とSi基板の間でキャリアの注入・流出が起こることを示唆する特性が得られた.
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
熱水法を用いてZnOナノ結晶の布材料表面への成長に成功したことは，低コストかつ大面積のフレキシブル熱電材料を生産できる見通しが得られたことを意味している．さらに同じ手法で作製したSb-ZnO混合ナノ結晶とAg-ZnO混合ナノ結晶素子が，それぞれn型とp型のフレキシブル熱電特性を示したことから，ウェアラブル発電素子の実用化の可能性が高まった．
また，フレキシブル材料の膜厚方向の熱電特性を評価する装置を構築したことは，今後のウェアラブル発電素子材料の開発に大きく貢献するものである．
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