熱ふく射発電を目指した波長選択型エネルギー変換の研究

针对热辐射发电的波长选择性能量转换研究

• 批准号: 21F21370
• 负责人: 長尾 忠昭
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-11-18 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21F21370/
• 关键词: 熱放射; シリコン; 酸化シリコン; 金属ホウ化物; 赤外線

本研究では積層型波長選択型熱放射吸収体や2次元ナノ構造の配列を用いて、高温物体からの熱放射スペクトルを制御し、吸収や放熱作用の高効率化と、それを用いた高効率なエネルギー変換デバイスの開発を行う。このための成膜技術の開拓と成膜条件やエッチング条件の最適化を進め、耐熱性のある熱放射デバイスを設計し製作して行く。初年度はシリコンとシリカを組み合わせた積層型の狭帯域波長選択素子を製作し、熱吸収と放射の狭帯域化を検討した。成膜条件による物性値の変化を利用して、共鳴波長の精度を高める方法論を検討し、製作を行った。近赤外位置で良好な光学応答と低めの損失を持つ耐熱セラミクスであるLaB6のエピタクシャル膜を用い、放射波長の精度3nm程度の赤外エミッター素子を製作した。また、波長幅20以下を目指した材料探索と波長選択ナノ構造の検討を進め、TaO2とシリカやアルミナによる積層構造が適していることを見出した。

In this study, the development of high efficiency thermal radiation conversion for multilayer wavelength-selective thermal radiation absorbers and two-dimensional structures, high temperature objects, and high efficiency thermal radiation control, absorption, and heat release is discussed. The development of film forming technology, optimization of film forming conditions, design and production of heat resistance and thermal radiation In the early years, the combination of multi-layer and narrow-band wavelength selectors, thermal absorption and emission was discussed. Film formation conditions, physical properties, utilization, resonance wavelength, high accuracy, methodology, production Near infrared position, good optical response, low optical loss, heat resistance, low optical loss, low optical loss, high optical loss, high optical loss The wavelength range below 20 indicates that the material exploration, wavelength selection, structural design and research progress, TaO2, and layer-by-layer structural design are suitable for use.

项目成果

(Oral) Engineering material losses of planar photonic structures for lasing, thermal emission and sensing applications

（口头）用于激光、热发射和传感应用的平面光子结构的工程材料损失

• 发表时间: 2021
• 作者: D. Hernandez-Pinilla;B. K. Barman;N. Furuhata;S. Ishii and T. Nagao
• 通讯作者: S. Ishii and T. Nagao

(Invited Talk) Multilayered photonic structures for spectrally-selective infrared sensing

（特邀报告）用于光谱选择性红外传感的多层光子结构

• 发表时间: 2021
• 作者: D. Hernandez-Pinilla;N. Furuhata and T. Nagao
• 通讯作者: N. Furuhata and T. Nagao

(Oral) Metal-free carbogenic quantum dots for laser generation

（口头）用于激光产生的无金属碳生量子点

• 发表时间: 2021
• 作者: D. Hernandez-Pinilla;B. K. Barman;N. Furuhata;S. Ishii and T. Nagao
• 通讯作者: S. Ishii and T. Nagao

ResearchGate

• DOI: 10.5195/jmla.2019.643
• 发表时间: 2019-04-01
• 期刊: Journal of the Medical Library Association : JMLA
• 作者: O’Brien K

Triggering Water and Methanol Activation for Solar-Driven H2 Production: Interplay of Dual Active Sites over Plasmonic ZnCu Alloy

触发水和甲醇活化以进行太阳能驱动的 H-2 生产：等离激元 ZnCu 合金上双活性位点的相互作用

• DOI: 10.1021/jacs.1c04315
• 发表时间: 2021-07-29
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Luo, Shunqin;Lin, Huiwen;Ye, Jinhua
• 通讯作者: Ye, Jinhua