大面積・折畳み可能なフレクシブル光蓄電素子創製に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13650349
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 原 一広 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (00180993)
• 研究分担者: 岡部 弘高 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90221142)
• キーワード: フォトクロミズム / 遷移金属 / 光触媒 / 光電変換 / ゲル化 / タングステン酸 / 蓄電効果 / 大面積

研究概要

遷移金属酸化物の一種であるアモルファス酸化タングステン(a-WO_3)は、電圧印加で色の変化が起きるエレクトロクロミズムを示す。この現象を機能という側面から捉えた場合の特徴は、着色後に回路を開いても長時間その状態を保つメモリー効果を持つ事であり、ディスプレイ・不揮発性メモリーへの応用が考えられる。また、逆起電力も観測され、蓄電池としての機能をも持っている。本申請課題の目的は、数種の(遷移金属酸化物ゲル+有機物添加物)によって光・化学・電気エネルギー相互の変換機能を動作させ得る素子の開発を行う事であり、エネルギー蓄積可能な光電エネルギー変換系を構成し、反応機構の解明を行なうと伴に、ゾル-ゲル法の特徴を活かし高分子ゲルマトリックス中へ導入を行い、柔軟で折畳み・大面積化が可能な光電変換・蓄積機能を持つ新規素子の可能性を探る事である。
今年度は複合系セルのための高分子ゲルマトリックス構造の評価、およびフォトクロミズム・エレクトロクロミズム複合系についての知見を得るため、構造的に同様なものとなると考えられる色素増感型太陽電池との比較検討を行った。高分子ゲルマトリックス構造については基礎データの蓄積により多くの知見を得た。また、色素増感型太陽電池、すなわちグレッツェル・セルの微結晶構造とタングステン酸ゲルの構造は類似のものであり、フォトクロミズム・エレクトロクロミズム複合系セルとの類似点が多いことが分かった。

研究成果

• [文献書誌] Masaaki SUGIYAMA, Masahiko ANNAKA, Kazuhiro HARA: "Heat-Induced Evolution in the Mesoscopic Structure of Dehydrated Poly(vinyl alcohol) Gel"Journal of the Physical Society of Japan. Vol.71, No.4. L1035-L1038 (2002)
• [文献書誌] Masaaki SUGIYAMA, Masahiko ANNAKA, Ryuhei MOTOKAWA, Shuichiro KUWAJIMA, Kazuhiro HARA: "Comparative SANS and SAXS studies on a mesoscopically heterogeneous structure in the dehydrated NIPA/SA gel"Physica B. Vol.311, No.263-264. 99-94 (2002)
• [文献書誌] Atsushi NAKAMURA, Masaaki SUGIYAMA, Kazuhiro HARA, Nobuyasu HIRAMATSU: "Thermal Behavior of N-isopropylacrylamide Gel in Low Water Content"Transaction of the Materials Research Society of Japan. Vol.27, No.3. 609-612 (2002)
• [文献書誌] Masaaki SUGIYAMA, Masahiko ANNAKA, Yutaka MAEDA, Kazuhiro HARA: "SANS study of the structural evolution in NIPA/SA gel on dehydration"Applied Physics A. Vol.74. S421-S423 (2003)
• [文献書誌] Masahiko ANNAKA, Ryuhei MOTOKAWA, Takayuki NAKAHIRA, Masaaki SUGIYAMA, Kazuhiro HARA, Toyoaki MATSUURA: "Multiple-phase behavior and memory effect of polymer gel"Applied Physics A. Vol.74. S484-S486 (2003)