NiW

熱光発電および熱電子発電のためのNiW合金

NiW合金は加工性,耐熱性に優れた金属である.本研究室ではMEMS技術を用いて以下の二つの研究にNiW合金を利用している.

 熱光発電のためのNiW合金

単一セル太陽電池の発電効率は,Shockley-Queisser限界によって32.7%を超えることができない.この限界を打破するため,近年熱光発電の研究が盛んである.熱光発電は,熱源からの熱エネルギーを,エミッタを介して波長制御された熱輻射光へと変換し,光電変換セルに吸収させて起電力を得るシステムである.熱光発電の高効率化のために,エミッタの熱輻射スペクトルを光電変換セルが発電可能な波長域に集約する必要がある.そしてこれはエミッタの表面に微細構造を導入することで可能となる.本研究はエミッタにNiWを用いて,その設計,および熱輻射スペクトルの計測を行う.

 熱電子発電のためのNiW合金

熱電子発電は金属を高温に加熱すると電子が放出するという熱電子放出の原理を利用した発電方法であり,理論的には高い効率が期待できる.しかし実際には負の空間電荷による影響など問題があり実用化に至っていない. 本研究では,MEMS技術を用いて熱電子発電素子のNiWエミッタとSiコレクタ間のギャップを理想的な値で制御することで負の空間電荷の問題を解決し,高効率の熱電子発電素子の開発することを目的としている.

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