印刷法を用いたストレッチャブル熱電変換素子の開発

• 研究課題/領域番号: 25810140
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: デバイス関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 菅原 徹 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (20622038)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 熱電発電 / 実装材料 / 熱電変換 / プリンテッド・エレクトロニクス / 導電性接着剤 / 印刷法

研究成果の概要

研究/開発では、低温排熱を回収する為の実用に耐えうる熱電発電モジュールを開発することを最終的な目標とし、極薄フレキシブル基板上に多数の微細化した熱電素子を高密度で実装し、円筒状熱源に対して湾曲自在で密着性良く装着する従来にない高熱回収効率が可能なストレッチャブルでフレキシブルな熱電発電モジュールを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Sol-gel-derived High-performance Stacked Transparent Conductive Oxide Thin Films (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sugahara, Y. Hirose, S. Cong, H. Koga, J. Jiu, M. Nogi, S. Nagao, K. Suganuma
  • 雑誌名: J. Am. Ceram. Soc. 巻: 10 号: 10 ページ: 3238-3243
  • DOI: 10.1111/jace.13116
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photonic sintering of thin film prepared by dodecylamine capped CuIn x Ga 1-x Se 2 nanoparticles for printed photovoltaics (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Singh, J. Jiu, T. Sugahara, K. Suganuma
  • 雑誌名: Thin Sol. Film 巻: 28 ページ: 11-18
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2014.06.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thin-Film Copper Indium Gallium Selenide Solar Cell Based on Low-Temperature All-Printing Process (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Singh, J. Jiu, T. Sugahara, K. Suganuma
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 18 号: 18 ページ: 16297-16303
  • DOI: 10.1021/am504509r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-fast photonic curing of electrically conductive adhesives fabricated from vinyl ester resin and silver micro-flakes for printed electronics (2014)
  • 著者名/発表者名: Hui-Wang Cui, Jin-Ting Jiu, Shijo Nagao, Tohru Sugahara, Katsuaki Suganuma, Hiroshi Uchida and Kurt A. Schroder
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 4 号: 31 ページ: 15914-15922
  • DOI: 10.1039/c4ra00292j
  • 査読あり
• [雑誌論文] La doped effects on structure and thermoelectric properties of Sr2MnMoO6 double-perovskite oxides (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohru Sugahara, Michitaka Ohtaki, Katsuaki Suganuma
  • 雑誌名: Journal of Asian Ceramic Societies 巻: 1 号: 3 ページ: 282-288
  • DOI: 10.1016/j.jascer.2013.06.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cu Salt Ink Formulation for Printed Electronics using Photonic Sintering (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Araki, T. Sugahara, J. Jiu, S. Nagao, M. Nogi, H. Koga, H. Uchida, K. Shinozaki, K. Suganuma
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 号: 35 ページ: 11192-11197
  • DOI: 10.1021/la402026r
  • 査読あり
• [学会発表] Sol-Gel Ink Development Electronic Device Fabrication by for Printed Electronics (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Sugahara, Y. Hirose, S. Cong, M. Karakawa, K. Imamura, and K. Suganuma
  • 学会等名: EMN Summer and Energy Materials Nanotechnology 2015
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2015-07-14 – 2015-07-17
  • 招待講演
• [学会発表] ゾル・ゲル由来のアモルファスIGZO-TFTの創製とその特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原 徹、松尾 琢朗、廣瀬 由紀子、酒金婷、長尾 至成、菅沼 克昭
  • 学会等名: 日本セラミックス協会、2015年年会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] Synthesis of molybdenum trioxide nanorods arrays via one-step sol-gel spin coating method (2015)
  • 著者名/発表者名: Shuren Cong, Tohru Sugahara, Jinting Jiu, Yukiko Hirose, Shijo Nagao, and Katsuaki Suganuma
  • 学会等名: 日本セラミックス協会、2015年年会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] Sol-Gel-Derived Amorphous Semiconductor TFT Fabrication and its Performance (2015)
  • 著者名/発表者名: Tohru Sugahara, Takuro Matsuo, Yukiko Hirose, Jinting Jiu, Shijo Nagao, and Katsuaki Suganuma
  • 学会等名: EMN Ceramics Meeting 2015
  • 発表場所: Orlando, FL USA
  • 年月日: 2015-01-26 – 2015-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] CIGS solar cell based on all printed layers (2014)
  • 著者名/発表者名: Manjeet Singh, Jinting Jiu, Tohru Sugahara, Katsuaki Suganuma
  • 学会等名: 5th International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE 2014)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-23
• [学会発表] Rapid photo-sintering techniques for printing devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Jinting Jiu, Manjeet Singh, Teppei Araki, Tohru Sugahara, Masaya Nogi, Hirotaka Koga, Shijo Nagao, Katsuaki Suganuma, Hiroshi Uchida
  • 学会等名: 5th International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE 2014)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-23
• [学会発表] Growth and characterization of molybdenum oxide nanorods by one-step sol-gel spin coating method (2014)
  • 著者名/発表者名: Shuren Cong, Tohru Sugahara, Jinting Jiu, Yukiko Hirose, Shijo Nagao, and Katsuaki Suganuma
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道大学、札幌
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] Photoelectrical and microphysical properties of Sol-Gel derived IGZO thin films for printed TFTs (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuo, T. Sugahara, Y. Hirose, J. Jiu, S. Nagao, K. Suganuma, Jianying He, Zhiliang Zhang
  • 学会等名: ESTC 2014
  • 発表場所: Helsinki, Finland
  • 年月日: 2014-09-16 – 2014-09-18
• [学会発表] ゾルゲル法によるIGZO均一膜の作製と安定剤の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松尾琢朗・菅原徹・廣瀬由紀子・酒金婷・長尾至成・菅沼克昭
  • 学会等名: 日本セラミックス協会、第27回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島大学、鹿児島
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] Physical Properties and Deposited Condition of Sol-Gel Derived Metal Oxide for Transparent Conductive Film (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Sugahara, Y. Hirose, H. Koga, J. Jiu, M. Nogi, S. Nagao, and K. Suganuma
  • 学会等名: EMN Summer and Energy Materials Nanotechnology 2014
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] ゾル・ゲル法を用いた金属酸化物薄膜の作製と物性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菅原 徹、廣瀬 由紀子、松尾 琢朗、長尾 至成、酒 金テイ、菅沼 克昭
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2014年年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 （日吉キャンパス）
• [学会発表] Physical Properties and Deposited Condition of Sol-Gel Derived Metal Oxide for Transparent Conductive Film (2014)
  • 著者名/発表者名: Tohru Sugahara, Yukiko Hirose, Shuren Cong, Hirotaka Koga, Jinting Jiu, Masaya Nogi, Shijo Nagao, and Katsuaki Suganuma
  • 学会等名: EMN Summer meeting 2014
  • 発表場所: Cancun, Mexico
  • 招待講演
• [学会発表] Fabrication of Flexible Thermoelectric Generation Modules for Applying to Heat Sources with the Curved Surface (2014)
  • 著者名/発表者名: Tohru Sugahara, Yukiko Hirose, Keiichi Ohata, Shutaro Nambu, Chieko Kawate, Yusuke Okabe, Yoshiyuki Kohno, Atsushi Saitou, and Katsuaki Suganuma
  • 学会等名: International Conference on Thermoelectrics (ICT2014)
  • 発表場所: Tennessee, USA