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太陽光エネルギーの利用効率向上を実現する新規な光アップコンバーターの創製

研究課題

研究課題/領域番号 23686035
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

村上 陽一  東京工業大学, グローバルエッジ研究院, テニュア・トラック助教 (80526442)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワード太陽光エネルギー利用高効率化 / 未利用エネルギー利用 / 光子エネルギー変換 / イオン液体 / 分子間エネルギー移動 / スピン三重項 / 三重項-三重項消滅 / 分子キネティクス / 光アップコンバージョン / 太陽光エネルギー高効率利用 / 光波長変換 / 分子スケール輸送現象 / イオン液体中の物質・エネルギー輸送 / スピン三重項状態 / 太陽光エネルギー / エネルギー有効利用 / 波長変換 / アップコンバージョン
研究概要

太陽光を太陽電池・水分解光触媒・人工光合成系により電力・水素・炭化水素に変換する際,系に特有な閾値エネルギーより低エネルギーの光子(閾値波長より長波長の光)は利用されず,エネルギー損失となって変換効率を制限する要因となっている.この捨てられている未利用エネルギーを利用可能にするのが光アップコンバージョン(UC)である.本研究ではエネルギー輸送分子の運動媒体にイオン液体を使用し先行研究の問題を解決したが,さらなるUC効率の向上には分子間エネルギー移動のキネティクス解明が必須である.本研究はこの点について研究を行い従来知られていなかった多くの知見を獲得,今後のUC効率向上に有用な指針を得た.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (22件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Photon Upconversion based on Inter-Molecular Energy Transfer in Ionic Liquids : A Technology for Utilizing Sub-Bandgap Wasted Solar Energies2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami and A. Kawai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Heat Transfer Conference (IHTC Digital Library, Begell House)

      巻: (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photon upconversion based on inter-molecular energy transfer in ionic liquids: A technology for utilizing sub-bandgap wasted solar energies2014

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami, Akio Kawai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th International Heat Transfer Conference (To be published in IHTC Digital Library, Begell House)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of Photon Upconversion in Ionic Liquids : Time-Resolved Analysis of Delayed Fluorescence2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami, H. Kikuchi, and A. Kawai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: vol. 117 号: 17 ページ: 5180-5187

    • DOI

      10.1021/jp401474n

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of Photon Upconversion in Ionic Liquids : Energy Transfer between Sensitizer and Emitter Molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami, H. Kikuchi, and A. Kawai
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: vol. 117 号: 8 ページ: 2487-2494

    • DOI

      10.1021/jp3124082

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 太陽光高効率利用に向けた相安定な光アップコンバーターの開発2012

    • 著者名/発表者名
      村上陽一
    • 雑誌名

      日本伝熱学会論文集

      巻: 20 号: 2 ページ: 15-26

    • DOI

      10.11368/tse.20.15

    • NAID

      10030483388

    • ISSN
      0918-9963, 1882-2592
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 太陽光エネルギーの変換効率向上を実現する光アップコンバーター2012

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 57 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Photochemical Photon Upconverters with Ionic Liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: vol. 516 号: 1-3 ページ: 56-61

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2011.09.065

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Photon upconversion based ozn inter-molecular energy transfer in ionic liquids : A technology for utilizing sub-bandgap wasted solar energies2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami and A. Kawai
    • 学会等名
      The 15th International Heat Transfer Conference (IHTC-15)
    • 発表場所
      京都国際会館 (発表決定)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子間エネルギー移動を用いた光アップコンバージョンの機構研究:イオン液体がエネルギー輸送分子に与える動的影響2014

    • 著者名/発表者名
      村上陽一,伊藤寿之,河合明雄
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      アクトシティ浜松・コングレスセンター
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Photon upconversion based on inter-molecular energy transfer in ionic liquids: A technology for utilizing sub-bandgap wasted solar energies2014

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami, Akio Kawai
    • 学会等名
      The 15th International Heat Transfer Conference (IHTC-15)
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Kinetics of photon upconversion based on inter-molecular energy transfer in ionic liquids2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami
    • 学会等名
      7th Japan-Korea Joint Seminar on Heat transfer
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学過程を利用した光アップコンバージョンの機構研究:増感分子から発光分子へのスピン三重項エネルギー移動効率の決定2013

    • 著者名/発表者名
      村上陽一,菊池仁美,河合明雄
    • 学会等名
      第50回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      ウェスティンホテル仙台(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光化学過程を利用した光アップコンバージョンの機構研究: 増感分子から発光分子へのスピン三重項エネルギー移動効率の決定2013

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一
    • 学会等名
      第50回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      ウェスティンホテル仙台(宮城県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Phase-stable organic photon upconverters for efficient solar energy utilization2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami
    • 学会等名
      One-Day International Symposium on Artificial Photosynthesis and Solar Energy Conversion
    • 発表場所
      京都大学芝蘭会館
    • 年月日
      2012-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Phase-stable photochemical photon upconverters based on ionic liquids for efficient solar energy utilization2012

    • 著者名/発表者名
      村上陽一(Yoichi Murakami)
    • 学会等名
      243th American Chemical Society (ACS) National Meeting
    • 発表場所
      San Diego Convention Center(米国カリフォルニア州)(査読付口頭発表)
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を媒体とした光アップコンバーターの開発と動的特性2012

    • 著者名/発表者名
      村上陽一,菊池仁美,河合明雄
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光アップコンバーターのダイナミクス:イオン液体中でのエネルギー・分子輸送2012

    • 著者名/発表者名
      村上陽一,菊池仁美,河合明雄
    • 学会等名
      第49回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Phase-stable photochemical photon upconverters based on ionic liquids for efficient solar energy utilization2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami
    • 学会等名
      243rd American Chemical Society (ACS) National Meeting
    • 発表場所
      San Diego Convention Center(米国カリフォルニア州)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光アップコンバーターのダイナミクス: イオン液体中でのエネルギー・分子輸送2012

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一
    • 学会等名
      第49回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体を媒体とした光アップコンバーターの開発と動的特性2012

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Photochemical photon upconverters with ionic liquids2011

    • 著者名/発表者名
      村上陽一(Yoichi Murakami)
    • 学会等名
      7th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
    • 発表場所
      ホテル近鉄アクアヴィラ伊勢志摩(三重県志摩市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高効率な光アップコンバーターの開発とそのメカニズム解明2011

    • 著者名/発表者名
      村上陽一
    • 学会等名
      第48回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2011-06-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Photochemical Photon Upconverters with Ionic Liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami, H. Kikuchi, and A. Kawai
    • 学会等名
      7th US-Japan Joint Seminar on Nanoscale Transport Phenomena
    • 発表場所
      ホテル近鉄アクアヴィラ伊勢志摩(三重県志摩市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 高効率な光アップコンバーターの開発とそのメカニズム解明2011

    • 著者名/発表者名
      村上陽一
    • 学会等名
      第48回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient photon upconverters with ionic liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Murakami
    • 学会等名
      5th Korea-Japan Joint Seminar on Heat Transfer
    • 発表場所
      Novotel Ambassador Hotel(韓国,釜山市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 光化学過程を利用した光アップコンバージョンの機構研究: 増感分子から発光分子へのスピン三重項エネルギー移動効率の決定

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一,菊池 仁美,河合 明雄
    • 学会等名
      第50回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      ウェスティンホテル仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Kinetics of photon upconversion based on inter-molecular energy transfer in ionic liquids

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami
    • 学会等名
      第7回 Japan-Korea Joint Seminar on Heat transfer
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分子間エネルギー移動を用いた光アップコンバージョンの機構研究: イオン液体がエネルギー輸送分子に与える動的影響

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一,伊藤 寿之,河合 明雄
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phase-Stable Organic Photon Upconverters for Efficient Solar Energy Utilization

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Murakami
    • 学会等名
      One-Day International Symposium on Artificial Photosynthesis and Solar Energy Conversion
    • 発表場所
      京都大学 芝蘭会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 『光』の制御技術とその応用事例集第6章第8節担当2014

    • 著者名/発表者名
      村上陽一,他81名
    • 出版者
      技術情報協会 (ISBN : 978-4861045219)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 『光』の制御技術とその応用 事例集 (分担執筆:第6章第8節)2014

    • 著者名/発表者名
      村上 陽一
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.es.mes.titech.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 研究代表者ホームページ

    • URL

      http://www.es.mes.titech.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究代表者の研究室ホームページ

    • URL

      http://www.global-edge.titech.ac.jp/faculty/murakami/default.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] オン液体を含む光変換要素およびその製造方法ならびに光変換要素を含む装置2011

    • 発明者名
      村上陽一, 佐藤勲
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 出願年月日
      2011-10-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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