光化学エッチングで3次元構造を形成した酸化チタン・ポリアニリン膜による光蓄電池

• 研究課題/領域番号: 21560335
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 野見山 輝明 鹿児島大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60274859)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2011年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2010年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2009年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
• キーワード: 電気・電子材料 / 光蓄電池 / 太陽電池 / 光電気化学 / 酸化チタン / 導電性高分子 / ポリアニリン / 有機無機複合材料 / 電気化学的インピーダンス / 構造制御 / 電荷移動速度

研究概要

光蓄電池は,一つのセルで光発電と蓄電の2つの機能を持つ,光で充電できる蓄電池である。この電極はFTO上のTiO_2多孔膜にFTO側から導電性高分子ポリアニリン(PANi)を電解重合したもので,電解質側のTiO_2層は発電層,下層のTiO_2-PANi複合層が蓄電層となる。それぞれの層厚を光電気化学エッチングや電着時間の制御等で変えて光蓄電性を評価した。その結果,蓄電層が厚くなるとTiO_2-PANi間の電子移動が遅くなり,光蓄電効率が落ちることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Charge Transfer in Photorechargeable Composite Films of TiO_2 and Polyaniline (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nomiyama, K. Sasabe, Y. Horie
  • 雑誌名: 2011 MRS-J Academic Symposium Proceedings
  • URL: http://mrs-j.org/home/ja/node/278
  • 査読あり
• [雑誌論文] PLD法で作製したNbドープTiO_2透明導電膜の色素増感太陽電池への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁田慎一郎, 渡部朝光, 黒木大地, 大坂和博, 若松拓真, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 雑誌名: レーザ学会第418回研究会報告書 ページ: 39-43
  • NAID: 10029621682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge Transfer in Photorechargeable Composite Films of TiO_2 and Polyaniline (2011)
  • 著者名/発表者名: Teruaki Nomiyama, Kenichi Sasabe, Yuji Horie
  • 雑誌名: 21st MRS-Japan Academic Symposium
  • 査読あり
• [雑誌論文] 充電可能な太陽電池「光蓄電池」とは (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: マテリアルステージ 巻: Vol.10 ページ: 11-13
  • NAID: 40017262408
  • URL: http://www.gijutu.co.jp/doc/magazine/m_2010_08.htm
• [雑誌論文] 一電極で光発電と蓄電を実現する光蓄電池の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: 化学工業 巻: Vol.61 ページ: 23-28
  • URL: http://www.kako-sha.co.jp/2010contentskagaku.htm
• [雑誌論文] シート状で光で充電できる蓄電池(光蓄電池)開発-光蓄電の評価技術の確立- (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: マツダ財団研究助成研究報告書 巻: Vol.22 ページ: 129-137
  • URL: http://mzaidan.mazda.co.jp/results/science/science_serach/science_serach_08.html
• [雑誌論文] 光で充電する蓄電池 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: 電子材料 巻: Vol.49, No.4 ページ: 45-49
  • URL: http://www.fujisan.co.jp/product/1799/b/329442/
• [雑誌論文] 発電と蓄電を同時に実現する「光蓄電池」の開発と実用化の見通し (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: 高圧ガス 巻: Vol.47 ページ: 22-24
  • NAID: 40016983996
• [雑誌論文] PLD法によってグラファイトナノファイバ上に作製したTiO2/WO3積層薄膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 窪田真伍, 福崎達也, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 雑誌名: レーザー学会第404回研究会報告 巻: 22 ページ: 17-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] シート状で光で充電できる蓄電池(光蓄電池)開発-光蓄電の評価技術の確立- (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: マツダ財団研究報告書 巻: 22 ページ: 129-137
• [雑誌論文] -電極で光発電と蓄電を実現する光蓄電池の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 61 ページ: 23-28
• [雑誌論文] 光で充電する蓄電池 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: 電子材料 Vol.49, No.4 ページ: 45-49
• [雑誌論文] 発電と蓄電を同時に実現する「光蓄電池」の開発と実用化の見通し (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明
  • 雑誌名: 高圧ガス Vol.47 ページ: 33-24
  • NAID: 40016983996
• [雑誌論文] パルスレーザー光を用いた光蓄電過程の時間分解解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀江雄二, 福崎達也, 窪田真伍, 村尾聡, 野見山輝明
  • 雑誌名: レーザー学会第391回研究会報告書 巻: RTM-09-27 ページ: 19-24
  • NAID: 10025516981
  • 査読あり
• [学会発表] 金ナノ粒子のプラズモン共鳴を利用した可視光応答型TiO_2/PANi光蓄電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有馬大葵, 笹部賢一, 上野和起, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Pt担持TiO_2多孔膜とPANiの複合膜による光蓄電極 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長友祐太, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Pt担持TiO_2多孔膜とPANiの複合膜による光蓄電極 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長友祐太, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] 金ナノ粒子のプラズモン共鳴を利用した可視光応答型TiO_2/PANi光蓄電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有馬大葵, 笹部賢一, 上野和起, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Charge Transfer in Photorechargeable Composite Films of TiO_2 and Polyaniline (2011)
  • 著者名/発表者名: Teruaki Nomiyama, Kenichi Sasabe, Yuji Horie
  • 学会等名: 21st MRS-Japan Academic Symposium
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] Charge Transfer in Photorechargeable Composite Films of TiO_2 and Polyaniline (2011)
  • 著者名/発表者名: Teruaki Nomiyama, Kenichi Sasabe, Yuji Horie
  • 学会等名: 21st MRS-Japan Academic Symposium
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] 金ナノ粒子によるプラズモン共鳴を利用したTiO_2/PANi光蓄電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有馬大葵, 笹部賢一, 上野和起, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] Pt担持TiO_2多孔膜とPANiを用いた電極の光蓄電性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長友祐太, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] p型半導体Cu_2Oを用いた光蓄電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田智仁, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] 酸化グラフェンと酸化チタンの複合膜を用いた光蓄電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鍵山明典、上野和起、笹部賢一、野見山輝明、堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] Si基板上に作製したTiO_2/WO_3/GNF積層薄膜の光蓄電性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷口尚仁, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] 酸化グラフェンと酸化チタンの複合膜を用いた光蓄電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鍵山明典, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] p型半導体Cu2Oを用いた光蓄電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田智仁, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] Pt担持TiO_2多孔膜とPANiを用いた電極の光蓄電性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長友祐太, 上野和起, 笹部賢一, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] 金ナノ粒子によるプラズモン共鳴を利用したTiO_2/PANi光蓄電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有馬大葵, 笹部賢一, 上野和起, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成23年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2011-11-27
• [学会発表] Si基板上に作製したTiO_2/WO_3/GNF積層薄膜の光蓄電性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 仁田慎一郎, 大坂和博, 若松拓真, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形市
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 酸化チタンとポリアニリンの複合膜の構造と光蓄電効率 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹部賢一, 野見山輝明, 上野和起, 上田奈央子, 堀江雄二
  • 学会等名: 第58回応用物理学会学術講演会(2011春)
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] ゾルゲル法で作製したNb:TiO2バッファ層の色素増感太陽電池発電特性への影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡部朝光, 朝倉大介, 仁田慎一郎, 川路博久, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 第58回応用物理学会学術講演会(2011春)
  • 発表場所: 神奈川工科大学湘南キャンパス(神奈川県厚木市)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 酸化チタンとポリアニリンの複合膜の構造と光蓄電効率 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹部賢一, 野見山輝明, 上野和起, 上田奈央子, 堀江雄二
  • 学会等名: 第58回応用物理学会学術講演会(2011春)
  • 発表場所: 神奈川工科大学湘南キャンパス(神奈川県厚木市)
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 酸化チタン多孔膜とポリアニリンの複合膜の構造による光蓄電効率の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹部賢一, 上野和起, 上田奈央子, 瀧川賢太郎, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-11-28
• [学会発表] レーザー蒸着法で作製したNb:TiO2透明導電膜の色素増感太陽電池への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 仁田慎一郎, 朝倉大介, 渡部朝光, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
  • 年月日: 2010-11-28
• [学会発表] ゾルゲル法で作製したNb:TiO2透明導電膜の色素増感太陽電池への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部朝光, 朝倉大介, 仁田慎一郎, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
  • 年月日: 2010-11-28
• [学会発表] 酸化チタン多孔膜とポリアニリンの複合膜の構造による光蓄電効率の変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹部賢一, 上野和起, 上田奈央子, 瀧川賢太郎, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成22年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
  • 年月日: 2010-11-28
• [学会発表] ゾルゲル法で作製したNb:TiO2薄膜の色素増感太陽電池への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 朝倉大介, 渡部朝光, 仁田慎一郎, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会(2010年秋季)
  • 発表場所: 長崎大学(長崎県長崎市)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] PLD法によってグラファイトナノファイバ上に作製したTiO_2/WO_3積層薄膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 窪田真伍, 福崎達也, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成22年度レーザー学会研究会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] PLD法によってグラファイトナノファイバ上に作製したTiO2/WO3積層薄膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 窪田真伍, 福崎達也, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成22年度レーザー学会研究会
  • 発表場所: ホテルセントヒル長崎(長崎県長崎市)
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] 傾斜構造を有するTiO_2.ポリアニリン複合膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明, 笹部賢一, 高石勝裕, 上野和起, 堀江雄二
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] n型TiO_2ポリアニリン複合電極とp型ポリチオフェン電極を用いたロッキングチェア型光蓄電 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明, 瀧川賢太郎, 堀江雄二
  • 学会等名: 第57回 応用物理学関係連合講演会(2010春)
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] n型TiO_2-ポリアニリン複合電極とp型ポリチオフェン電極を用いたロッキングチェア型光蓄電池 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明, 瀧川賢太郎, 堀江雄二
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] TiO_2/WO_3/GNF積層薄膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 窪田真伍, 福崎達也, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 傾斜構造を有するTiO_2-ポリアニリン複合膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野見山輝明, 笹部賢一, 高石勝裕, 上野和起, 堀江雄二
  • 学会等名: 第57回 応用物理学関係連合講演会(2010春)
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] TiO_2/WO_3/GNF積層薄膜の光蓄電性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 窪田真伍, 福崎達也, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 第57回 応用物理学関係連合講演会(2010春)
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] スピンコート法により作製した多孔質TiO_2-WO_3薄膜電極の光蓄電性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福崎達也, 窪田真伍, 渡部朝光, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成21年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] PLD法で作製したTiO_2/WO_3/GNF積層薄膜の光蓄電性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 窪田真伍, 福崎達也, 日高吉基, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成21年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] 窒素ドープ酸化チタンと導電性高分子ポリアニリンの複合電極の可視光下における光蓄電性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田奈央子, 瀧川賢太郎, 上野和起, 笹部賢一, 高石勝裕, 飯山正嗣, 野見山輝明, 堀江雄二
  • 学会等名: 平成21年度応用物理学会九州支部学術講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] パルスレーザー光を用いた光蓄電過程の時間分解解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀江雄二, 福崎達也, 窪田真伍, 村尾聡, 野見山輝明
  • 学会等名: 平成21年度レーザー学会研究会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-09-14
• [産業財産権] (2010)
  • 発明者名: 野見山輝明,堀江雄二
  • 権利者名: 鹿児島大学
  • 産業財産権番号: 2010-045477
  • 出願年月日: 2010-03-02