| 研究課題/領域番号 |
26420769
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
鈴木 道隆 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20137251)
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| 研究分担者 |
佐藤根 大士 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00583709)
飯村 健次 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30316046)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ナノ粒子塗布 / 反射防止 / 太陽光発電パネル / 粉塵付着防止 / 発電効率向上 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度の実験結果から１次粒子径が7nmのシリカナノ粒子懸濁液を塗布、乾燥しただけでは基板表面全体にランダムな凹凸構造が作製できるが、これだけでは可視光の十分な反射防止効果と透過率向上による発電効率向上効果が得られなかった。
そこで本年度はさらなる可視光の反射防止効果ならびに透過率の向上を目指して規則的な凹凸構造の作製を試みた。ガラス基板上に250mesh(目開き63μm)ならびに795mesh(目開き16μm)のふるいを置き、その上から１次粒子径3～10nmの酸化スズナノ粒子の懸濁液を塗布し、乾燥する際の粒子の自己組織化によって規則的な凹凸構造をもつナノ粒子膜を作製した。この規則的な凹凸表面構造を持つガラス基板にソーラーシミュレータを用いて可視白色光を照射し、反射率ならびに太陽光発電効率を測定した。
その結果、入射角20°ではナノ粒子を塗布しない場合の透過率7%から795meshの篩を使用したナノ粒子塗布膜がある場合には4%まで低減することができた。また、入射角60°ではナノ粒子を塗布しない場合の透過率15%から795meshの篩を使用して規則的な凹凸構造を作製すると9%まで低減することができた。これらのようにナノ粒子塗布による微細な規則的凹凸構造作製は反射光防止という点から大きな効果があることを明らかとなった。残念ながら発電効率はナノ粒子塗布による微細な規則的凹凸構造を作製しても大きな違いはなく、発電効率の大幅な向上はできなかった。しかし、太陽光発電パネルによる反射光で夏場での近隣住宅の室温の急激な上昇などの問題が生じていることを考えれば、発電効率に大きな影響を与えず、反射光を30～40%低減できることは実用上大きな効果があると考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
事前の予想以上に基板へのナノ粒子塗布方法によって可視光の反射防止効果に大きな差が出る結果となった。そのために最適な塗布方法を検討するのに数多くの実験が必要となり、計画よりも研究の進行がやや遅れる結果となっている。しかし、昨年度の研究によって目の細かい篩を使用してナノ粒子を規則的な構造を持つように塗ることができることが分かったので、今後はこの方法に基づいて研究を加速したい。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度までの研究で反射防止効果が大きいナノ粒子塗布方法が明らかになったので、今後この塗布方法に基づき、様々な条件下で粉塵付着防止効果や発電効率防止効果について実験的検討を行い、ナノ粒子塗布の有効性を示す研究成果を出せるように努力したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入した物品の価格変動などにより、物品費の688円の差が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度の研究に必要な物品購入時に差額688円も有効に利用したい。
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