エネルギ-の変換技術(連絡班)

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1.将来は地球環境保全の問題とも関連して多様な形態のエネルギ-相互の高効率変換により受容と供給を無駄なく結ぶエネルギ-体系の確立がつよく要請されている事を考慮し、次の5研究班を組織してエネルギ-変換技術の鍵を握る新材料と新プロセス開発のための先導的・基礎的研究推進を行なった。2.(1)燃料電池班:高温での電気・熱同時供給による変換効率向上を目指して溶融炭酸塩型燃料電池(MCFC)と固体電解質燃料電池(SOFC)に焦点をあて、MCFC用の構造材料の耐蝕性向上と電極の高活性化法、SOFC用の高品質安定化ジルコニア薄膜の気相電気化学プロセスによる新作成技術確立、高耐熱性燃料改質触媒の開発に成功した。(2)太陽電池班:太陽光のスペクトルを分割して利用できるタンデム型電池を目指し、Si基板上に歪超格子を用いてGaAsの結晶成長に成功すると共に、30%以上の変換効率をもつ太陽電池数種の作成法を明らかにした。また、光CVDによる高品質アモルファス膜製造も可能になった。(3)人工光合成班:地球温暖化で問題となっている二酸化炭素の還元的固定法として半導体電極をはじめとする数種の光化学系が見いだされ、有機酸のほか炭化水素への変換が可能となった。また、水から水素と酸素への直接光分解反応が層状化合物を用いる事によって可能となった。(4)熱化学変換班:CaーBrーFe系触媒による水の熱分解による水素と酸素の発生をベンチスケ-ルプラントで2週間連続運転出来るまでに到達した。耐蝕材料の開発も順調であるほか、ケミカルヒ-トポンプと連動するシステムの検討も始まった。(5)熱・電気直接変換班:鉄シリサイド系熱電素子一対で20A/cm^2に達する短絡電流を得る迄になった。巨大熱起電力の発生に必要な超微粒子の生成機構が明らかになると共に、その生成速度も10倍向上した。