2003 Fiscal Year Annual Research Report
階層的メゾスコピック表面構造を組込んだ太陽光エネルギー変換膜の創製
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14550651
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
石黒 孝 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (10183162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱崎 勝義 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40143820)
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| Keywords | 太陽光吸収膜 / 傾斜機能膜 / 凹凸表面 / メゾスコピック構造 / 超微粒子 / エネルギー変換膜 / プローブ顕微鏡 / 波長選択性 |
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| Research Abstract |
本研究は自然エネルギー利用の時代背景を受けて、中でも太陽光エネルギーを吸収し熱エネルギーに変換する太陽光・熱エネルギー変換システム膜の高性能化を目指し、特に変換膜におけるナノ粒子構造、表面メゾスコピック凹凸構造に注目して研究を遂行した。
我々は平成14年度において、すでに不完全に窒化したスパッタA1-N膜が高い太陽光エネルギー吸収率を示すことを発見している。理由はA1とA1Nが混在することで適度な吸収媒質であると共に表面に形成されたメゾスコピック凹凸により傾斜屈折率分布が実現しているためであると解釈することができた。しかしこの膜は放射率において改善すべき余地を残していた。そこで、金属A1スパッタ膜においてメゾスコピック表面凹凸構造制御を異なる基板温度での二段階成膜の実験条件を見出すことにより初めて実現し、その高い赤外線反射率特性を活かして基板とすることで、その上に太陽光吸収層としてのA1-Nスパッタ膜を成膜し、さらに、このような凹凸表面上での透明反射防止膜(A1N)の有効性を初めて見出し、結果として太陽光吸収率α=0.92、放射率ε=0.06(373K)という高効率を達成した。
これとは別のアプローチとして表面凹凸を有するA1-Nスパッタ膜の高い太陽光吸収率を活かし、且つ放射率を低減させるために平成14年度にその成膜条件を見出したITO透明導電膜による被覆を試みた。室温で成膜しその後に熱処理することで放射率を抑制できることが明らかとなった。
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Research Products
(1 results)
