| 研究課題/領域番号 |
18K14017
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 山陽小野田市立山口東京理科大学 |
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研究代表者 |
秦 慎一 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 助教 (20796271)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 有機熱電材料 / カーボンナノチューブ / p型半導体 / n型半導体 / 熱電発電モジュール / 界面活性剤 / 化学ドーピング / 有機熱電モジュール / 焼成 / ヒドラジン類縁体 / 導電性高分子 / PEDOT-PSS / ナノ粒子 / ナノ材料 / ハイブリッド材料 |
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| 研究成果の概要 |
変換効率の高い双極（2脚型）の熱電発電モジュールを実現するには、優れた熱電変換能を有するp型とn型の両方の材料が必要であり、それらの機能改善は不可欠である。本課題では、フレキシブル有機熱電モジュールの実現に向けたこれら材料の機能設計を見出すために検討を行った。その結果、これまでの報告では各々の材料で100 μW m-1 K-2オーダーであった熱電出力因子（PF値）を、代表者は500 μW m-1 K-2以上にまで高めることに成功した。本課題で見出された知見と機能指針は、持続可能社会を前進させる有機熱電材料における重要な技術である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
柔軟かつ軽量な有機熱電モジュールは、火力発電で用いられるタービンのような可動部がなく、維持費もかからない。つまり、気体キャリアの使用・運用を填補する観点から、有機熱電モジュールの開発は意義深い。今後、二酸化炭素排出量の大幅な削減を目的とし、環境中に排出されている膨大な量の未利用熱を直接電力に変換する安価な熱電発電モジュールの普及が強く求められる。導電性ポリマーやカーボンナノチューブを利用したp型およびn型フレキシブル熱電変換材料は、その中核を成すものであることは、間違いない。当該分野の技術・知見が、真に低品位排熱や自然熱の有効利用に用いられ、持続可能な社会の形成に寄与する日が近いことを願う。
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