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スポンジ構造の有機・ナノ炭素材料を用いた軽量・柔軟・透明な熱電変換素子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04467
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

岸 直希  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70470044)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード熱電変換材料 / 透明電極 / 熱電変換 / 電気電子材料
研究開始時の研究の概要

温度差から発電する熱電発電技術が注目されている。熱電発電素子に軽量・柔軟かつ透明という特徴が加わることにより、設置場所の自由度が広がり、新しい使用用途の開拓が期待できる。本研究では、有機材料・炭素材料をベースとした軽量・柔軟・透明な熱電変換素子の開発を行い、特に熱電変換層材料のスポンジ構造化を試みその特性向上を目指す。

研究成果の概要

我々は有機系材料やナノ炭素材料を用いた軽量・柔軟・透明な熱電変換素子の実現を目指し研究を行っている。本研究期間では有機系熱電変換材料であるPEDOT:PSSをスポンジ構造化し中空な微細構造を持たせることにより、より軽量性を高めることに成功した。また透明電極として用いる単層カーボンナノチューブ薄膜について分散剤を用いずさらに配向性を高める成膜方法の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で目指す熱電変換素子は軽量・柔軟・透明という特徴を持つ。将来は携帯性が高く折り曲げもできる透明な熱電変換素子としての実用化を目指している。本研究期間においては熱電変換材料における軽量性・柔軟性の改善、また透明電極の特性改善に成功した。この成果により熱電変換層材料および電極材料の作製に対し重要な知見を得ることができ、今後の更なる研究の発展に結びつくものと考えている。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 図書 (3件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] PEDOT:PSS熱電変換薄膜におけるアルカリ導入効果2021

    • 著者名/発表者名
      山本裕也、神谷健太、植村将太、岸直希
    • 学会等名
      電気学会 電子材料研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アルカリを導入したPEDOT:PSS熱電変換薄膜における界面活性剤の影響2021

    • 著者名/発表者名
      山本 裕也、神谷 健太、植村 将太、岸 直希
    • 学会等名
      第82回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] PEDOT:PSS熱電変換薄膜の単繊維上への形成2021

    • 著者名/発表者名
      植村将太、小野恵輔、神谷健太、岸直希
    • 学会等名
      第68回 応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 単繊維上PEDOT系有機熱電変換薄膜の形成と評価2020

    • 著者名/発表者名
      植村将太、小野恵輔、神谷健太、岸直希
    • 学会等名
      第20回 日本表面真空学会中部支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 種々の界面活性剤を添加したPEDOT:PSS薄膜の熱電変換特性2019

    • 著者名/発表者名
      神谷健太、小野惠輔、岸直希
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] PEDOT:PSS 熱電材料に対する界面活性剤と溶媒の同時添加効果2019

    • 著者名/発表者名
      小野恵輔、神谷健太、日比聡、岸直希
    • 学会等名
      第16回日本熱電学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermoelectric performance of PEDOT: PSS thin films added with both surfactant and high boiling point solvent2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kishi, Keisuke Ono, Kenta Kamiya, Satoshi Hibi
    • 学会等名
      10th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics(M&BE10)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 次世代自動車の熱マネジメント2020

    • 著者名/発表者名
      岸直希(分担執筆)
    • 総ページ数
      649
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] カーボンナノチューブの表面処理・分散技術と複合化事例2019

    • 著者名/発表者名
      岸直希(分担執筆)
    • 総ページ数
      456
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] ナノ粒子塗工液の調整とコーティング技術2019

    • 著者名/発表者名
      岸直希(分担執筆)
    • 総ページ数
      650
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://s-lab.web.nitech.ac.jp/kishi.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://s-lab.web.nitech.ac.jp/kishi.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 熱電発電モジュールおよびその製造方法2021

    • 発明者名
      岸 他
    • 権利者名
      岸 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-145704
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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