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電圧

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1: 2015/05/27(水) 07:37:07.70 ID:???.net
塗って作れる太陽電池で変換効率10%を達成 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150526_1/
塗って作れる太陽電池で変換効率10%を達成 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150526_1/digest/

画像
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150526_1/fig1.jpg
図1 PNTz4Tを発電層として用いたOPV素子の電流・電圧特性
順構造素子の発電層を厚くし、さらに逆構造素子を用いることで、電流密度が増大し、変換効率が向上した。エネルギー変換効率は、電流−電圧特性から短絡電流密度(電圧0 Vでの電流密度)と開放電圧(電流密度0 mA/cm2での電圧)、曲線因子(最適動作点での出力(最大出力))を読み取り、これらを掛け合わせることで求められる。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150526_1/fig2.jpg
図2 PNTz4Tを発電層として用いたOPV素子の模式図
順構造、逆構造どちらの素子においても、上部電極付近にフェイスオン配向のポリマー分子、下部電極付近にエッジオン配向のポリマー分子の割合が多い。逆構造素子では、ホールが上部電極(陽極)に向かって流れるため、よりホールを流しやすくなり、効率が向上する。


環境負荷が少ないエネルギーが話題になっています。太陽電池による発電もその1つで、なかでも有機薄膜太陽電池(OPV)は次世代太陽電池の有力な候補に浮上しています。現在、主に使われている太陽電池はガラス基板にシリコン半導体の発電層を貼ったもので、硬くて重い、設置場所が限られるなどの欠点がありました。これに対して、OPVはプラスチックや薄い金属に半導体ポリマーを塗布してつくるため、しなやかで軽く、3D曲面にすることも可能なほか、製作コストが安い、サイズを選ばないという特徴があります。ただ、エネルギー変換効率(太陽光エネルギーを電力に変換する効率)が、シリコン太陽電池の半分程度と低いため、これを向上させることが実用化に向けての最大の課題であり、変換効率10%が当面の目標値になっていました。

理研の研究者を中心とした共同研究チームはOPVで変換効率10%を達成すべく、半導体ポリマーを含む発電層や素子構造の改善に取り組みました。まず、正の電荷(正孔=ホール)を輸送する半導体ポリマーと、負の電荷(電子)を輸送するフラーレン誘導体を混合してつくる発電層を厚くしました。

続きはソースで

01


引用元: 【エネルギー技術/有機化学】塗って作れる有機薄膜太陽電池 発電層を厚くし、「逆構造素子」を適用 変換効率10%を達成

塗って作れる有機薄膜太陽電池 発電層を厚くし、「逆構造素子」を適用 変換効率10%を達成の続きを読む

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1: 2015/02/20(金) 01:48:16.66 ID:???.net
掲載日:2015年2月19日
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/19/221/

4


 早稲田大学(早大)は、金属ナノ粒子の電界トラップを用いることで、配線上に一度クラック(亀裂)が生じた場合でも、自己修復する金属配線を実現したと発表した。

 同成果は、同大 理工学術院 基幹理工学部機械科学・航空学科の岩瀬英治准教授、同大大学院 基幹理工学研究科修士1年の古志知也氏らによるもの。詳細は、1月18日~22日にポルトガルのエストリルで開催された国際学会「MEMS2015(The 28th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems)」にて発表された。

 今回、研究グループでは、金属配線に自己修復機能を付与することによって、高い導電率と高い伸縮耐性を兼ね備えた配線を実現しようと試みた。これは、伸縮配線を実現するために、従来の研究では"材料"や"形状"に着目したアプローチが試みられてきたのに対し、"機能"に着目した新たなアプローチであるという。

 まず、厚さ100nmの金配線、および金属ナノ粒子を分散した液体として半径20nmの金ナノ粒子分散水溶液を用いて、自己修復機能を確認するために、ガラス基板上に幅が一定のクラック(亀裂)をもつ金配線を作製した。金属配線は、金属ナノ粒子を含む液体で覆われている。

 そして、そのクラック部のある金属配線に電圧を印加した。すると、クラック部にのみ電界が生じ、金属ナノ粒子⼦がクラック部に引き寄せられる力(誘電泳動力)が働いた。通常の状態で、金属ナノ粒子はファンデルワールス力や静電反発力を受け液中に分散しているが、電圧の印加により誘電泳動力が大きくなると、クラック部に集められる電界トラップ現象が生じる。

続きはソースで

<画像>
金属ナノ粒子の電界トラップによる金属配線修復の原理
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/19/221/images/001l.jpg

金配線上のクラックを金ナノ粒子(半径20nm)により自己修復した様子。金の配線上に、幅270nmのクラックを人工的に作製し、
そのクラックの自己修復を行っている
http://news.mynavi.jp/news/2015/02/19/221/images/002l.jpg

<参照>
亀裂を自己修復する金属配線 金属ナノ粒子の電界トラップを用いて実現へ – 早稲田大学
http://www.waseda.jp/top/news/22187

MEMS 2015 -- 18-22 January, 2015 -- Estoril, Portugal
http://www.mems2015.org/

引用元: 【材料工学】早大、金属ナノ粒子の電界トラップで亀裂を自己修復する金属配線技術を開発

早大、金属ナノ粒子の電界トラップで亀裂を自己修復する金属配線技術を開発の続きを読む

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1: 2014/12/08(月) 00:52:46.55 ID:???.net
超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果発見
掲載日:2014年12月5日

超伝導の前駆現象である超伝導ゆらぎによる巨大な熱磁気効果を、日本の研究チームが発見した。
ある種のウラン化合物超伝導体で、熱磁気効果がこれまでの超伝導体よりけた違いに大きくなることを、京都大学大学院理学研究科の大学院生の山下卓也(やました たくや)さんや住吉浩明(すみよし ひろあき)さん、松田祐司(まつだ ゆうじ)教授らが確かめた。

熱磁気効果とは、磁場中で縦方向の温度差を横方向の電圧に変換する熱電変換のこと。
今回得られた巨大熱磁気効果は、超伝導への理解を深め、新しいデバイスに使える現象として期待される。
東京大学の芝内孝禎(しばうち たかさだ)教授、大阪大学の藤本聡(ふじもと さとし)教授、日本原子力研究開発機構の芳賀芳範(はが よしのり)研究主幹らとの共同研究で、12月1日付の英科学誌ネイチャーフィジックスのオンライン版に発表した。

物質が電気抵抗ゼロの超伝導になる温度(超伝導転移温度)より少し高い温度で形成される「超伝導の泡」を超伝導ゆらぎと呼ぶ。
これは超伝導の前駆現象で、その際、熱磁気効果が観測されるが、ごく小さいとされている。
理論物理学を専攻する住吉浩明さんが、新しいタイプの超伝導ゆらぎを提案し、熱磁気効果が大きくなる場合があることを予言した。

この理論を参考に、山下卓也さんらの実験チームがウラン化合物超伝導体URu2Si2の極めて純度が高い試料を用い、超伝導ゆらぎに起因した熱磁気効果を精密に測定した。
このウラン化合物は絶対温度1.5度以下の極低温で超伝導になるが、絶対温度1.5度~5度では局所的に超伝導の泡が生成・消滅を繰り返す超伝導ゆらぎが起きる。
測定の結果、試料の純度が増すほど、超伝導ゆらぎによる熱磁気効果が顕著に現れた。

続きはソースで


▽記事引用元
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/12/20141205_01.html
SciencePortal(http://scienceportal.jst.go.jp/)掲載日:2014年12月5日

▽関連リンク
京都大学
超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果の発見 2014年12月02日
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/141202_1.html

引用元: 【物理】超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果発見/京都大など

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1: 2014/12/06(土) 00:07:18.20 ID:???0.net
デンキウナギの電撃、仕組みはテーザー銃と同じ 米研究

【12月5日 AFP】南米アマゾンに生息するデンキウナギは最大600ボルトの電気を生み出すが、その放電の仕組みはスタンガンの一種「テーザー銃」とよく似ていることが分かったとする研究が4日、米科学誌サイエンス(Science)に掲載された。

馬1頭を倒せるほど強力なデンキウナギの電撃は、餌となる生物の筋肉を収縮させ、瞬間的にまひさせる。警察官が使うテーザー銃の効果もこれとほぼ同じだ。

論文を執筆した米バンダービルト大学のケネス・カタニア教授(生物学)は、「デンキウナギの一撃とテーザー銃の放電の類似性に、衝撃を受けた」と述べている。

「テーザー銃は、毎秒19回の高電圧パルスを発するのに対し、デンキウナギは毎秒400回のパルスを起こす」(カタニア教授)

デンキウナギは、小さな生物なら攻撃開始からわずか0.1秒で飲み込んでしまう。このすばやい動きを記録するため、カタニア教授は毎秒1000フレームの超高速カメラを使用して動画を撮影。合わせて、デンキウナギの攻撃のメカニズムを研究するさまざまな実験を行った。

すると、デンキウナギの電気は餌にする生物の運動神経細胞に作用し、急激な筋収縮を引き起こしていた。これにより、獲物との距離があっても捕食が可能となっていた。

「驚異的だ。デンキウナギはたった0.003秒で捕食相手を完全に行動不能にできる。(餌の)魚は完全にまひしてしまう」とカタニア教授は語っている。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

AFPBB News 2014年12月05日 17:25
http://www.afpbb.com/articles/-/3033528

引用元: 【科学】デンキウナギの電撃、仕組みはテーザー銃と同じ 米研究[12/06]

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1: 2014/11/19(水) 13:34:33.48 ID:???0.net
極小のバッテリーが大きな革命を起こす
ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト 11月18日(火)18時0分

小さい方が大きい。これは車や建物、電子機器に使用するバッテリーの容量を増やすための格言だ。

太さが人の毛髪の8万分の1というナノサイズのバッテリーの開発が進められている。実用化に成功すれば、現状では走行距離の制約がある電気自動車や、無風のときあるいは日照がないときのための貯蔵場所を必要とする再生可能エネルギーの利用が促進されるだろう。

最新の発明が究極の小型化とも言える“ナノポア”だ。セラミック板に開けられた塩粒くらいの穴に、バッテリーが電流を生むのに必要なすべての部品が詰め込まれている。10億個のナノポアをハチの巣状に接続しても、切手ほどのスペースに納まる。

もちろん、バッテリーの機能もしっかり果たす。メリーランド大学の研究チームによれば、12分で充電が完了し、何千回も再充電できるという。
この研究成果は論文審査のある「Nature Nanotechnology」誌に掲載されている。

化学の博士号の取得を控えるエレノア・ジレット(Eleanor Gillette)氏は、「この性能にはとても驚いた」と振り返る。
ジレット氏によれば、充電が短時間で完了するのは、電流を運ぶ距離が短いためだという。ナノサイズのバッテリーが実用化にこぎ着けば、狭い空間に多くのバッテリーを並べることができると、ジレット氏は期待している。

アルゴンヌ国立研究所エネルギー貯蔵共同研究センター(Joint Center for Energy Storage Research)の所長ジョージ・クラブツリー(George Crabtree)氏は、「大きな前進だと思う」と評価する。
クラブツリー氏によれば、ナノポアにはさまざまな利点がある。何よりナノポアは同質なため、最適な大きささえ決まれば安定した結果が保証されており、送電網に利用できる可能性が高いという。

このバッテリーは10年前でさえ実現不可能だったと、クラブツリー氏は話す。
ナノテクノロジーの分野は15年前から発展を続けているが、当初はエネルギーの貯蔵に応用されていなかったためだ。
今回の研究成果はバッテリーの世界で求められている変革につながるかもしれないと、クラブツリー氏も期待している。

◆拡大する開発競争

実用化の見返りは果てしなく大きい。
気候変動の解決策になると考えられている電気自動車や再生可能エネルギーの利用を拡大するには安価で高性能なバッテリーが不可欠なためだ。
風や太陽といった間欠的なエネルギー源で電力の大部分をまかなうには、バックアップのエネルギー貯蔵が必要になる。

そのため、大学や新興企業、大企業がこぞって、リチウムイオン電池の性能を向上させた漸進的な変化を上回るバッテリーを開発しようと取り組んでいる。
業界標準となっているリチウムイオン電池は1970年代に開発され、20年後に市場に投入された。

開発あるいは改良が進められているバッテリーは数種類あり、いずれも化学反応によって電気を生み出す。
ほとんどのバッテリーは3つの基本的な部品から成る。電子を供給する電解質と電子を放出するアノード、電子を受け取るカソードだ。

研究者たちは素材や構造をナノ化することで、分子レベルでの最適な組み合わせを突き止めようとしている。

例えば、南カリフォルニア大学の研究チームは2013年、従来のグラファイトのアノードの代わりに多孔質シリコンのナノ粒子を使用する新しいリチウムイオン電池を開発した。容量はグラファイトを使用した同等の電池の3倍に達し、10分で充電が完了するという。

メリーランド大学ナノセンター(NanoCenter)を率いる工学教授のゲ◯リー・ラブロフ(Gary Rubloff)氏は、「高性能のバッテリーをつくるにはナノ化が不可欠だ」と断言する。
「ナノスケールのバッテリーが実現すれば、バッテリーの製造法の選択肢も広がる」。


http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20141118-00000001-natiogeog-sctch

引用元: 【科学】極小のバッテリーが大きな革命を起こす

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1: ニュース二軍+板記者募集中!@pureφ ★ 2013/06/02(日) 04:06:24.13 ID:???

地球で磁気嵐が始まる
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http://m.ruvr.ru/data/2013/06/01/1329698680/4445502689_1046f37b2a_o.jpg
c Flickr.com/NASA Goddard Photo and Video

地球上で、適度な強度の磁気嵐が始まった。
米国海洋大気庁(NOAA)宇宙天候予測センターの情報では、この嵐の影響で高緯度地域では、高電圧の電気機器に問題が生じる恐れがあり、又無線通信にも乱れが生じる可能性がある。

なおオーロラについて言えば、ニューヨークの緯度でも見られるかもしれないとの事だ。

VOR/ロシアの声 1.06.2013, 13:00
http://japanese.ruvr.ru/2013_06_01/chikyuu-jikiarashi/

磁気嵐速報
磁気嵐が継続中です。
6月1日の1時17分(日本時間)に発生した磁気嵐は現在も継続中です。
(6月1日 15時10分更新)
http://www.kakioka-jma.go.jp/index.html 


【宇宙】地球で磁気嵐始まる ニューヨークの緯度でもオーロラが?の続きを読む
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