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色素増感太陽電池におけるフィルム 　電極の 2.45GHz マイクロ波焼成

色素増感太陽電池におけるフィルム 　電極の 2.45GHz マイクロ波焼成. 200 5 年 4 月 2 日　 電気化学会第7 2 回大会 （ 熊本大学工学部 ）. 東北大学　多元物質科学研究所 　　　　　　　　 　　内田 聡. ■ 酸化チタン多孔膜の焼成. 28GHz 電磁波加熱焼結炉. 2.45GHz 調理用電子レンジ. 10kW 機： 30,000,000 円 3kW 機： 75,000,000 円. 1kW 機： 〜65,000 円. 使用機材. TOSHIBA 快速シェフ ER-A30S1 オーブングリルレンジ.

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色素増感太陽電池におけるフィルム 　電極の 2.45GHz マイクロ波焼成

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  1. 色素増感太陽電池におけるフィルム　電極の2.45GHzマイクロ波焼成色素増感太陽電池におけるフィルム　電極の2.45GHzマイクロ波焼成 2005年4月2日　電気化学会第72回大会（熊本大学工学部） 東北大学　多元物質科学研究所 　　　　　　　　 　　内田 聡

  2. ■酸化チタン多孔膜の焼成 28GHz電磁波加熱焼結炉 2.45GHz調理用電子レンジ 10kW機：30,000,000円 3kW機：75,000,000円 1kW機：〜65,000円

  3. 使用機材 TOSHIBA 快速シェフER-A30S1オーブングリルレンジ 発売日: 2001/06/16（生産終了品） ■新開発「ワイドパワーインバータ」搭載 ■１０００Ｗ〜１００Ｗの連続出力を実現 出力切替:1000W・600W・500W・200W・100W 1 KW 従来機 500W 時間 本機 500W 500W 時間

  4. 導電性ガラスを電子レンジで加熱すると、、、導電性ガラスを電子レンジで加熱すると、、、

  5. 導電性ガラスを電子レンジで加熱すると、、、導電性ガラスを電子レンジで加熱すると、、、

  6. 導電性フィルムを電子レンジで加熱すると、、、導電性フィルムを電子レンジで加熱すると、、、

  7. マイクロ波照射後の表面観察 ×40 ITO / PET film Quartz (t=5) before after

  8. 放電防止対策と結果 ■試料面をガラス板で遮蔽→着火 ■真空下でマイクロ波照射→着火 プラズマ放電 コロナ放電 アーク放電 バリア放電

  9. 沿面放電？(Surface Discharge) ■物質の表面を伝って電流が流れる形態の放電現象 (1) 物質表面上を電子がホッピングしながら伝播する過程 (2) 空気や物質表面と衝突して二次電子を放出する過程 (3) 帯電した空気が電極に移動する過程等が同時に進行 する総合的なプロセス 50 ns Surface Flashover Voltage 30 kV/cm

  10. ＋ - 沿面距離の計算式 g ■フラッシュオーバー電圧Ｖ[V] Kb＝73.6 (正極性インパルス) or 74.25 (負極性インパルス) C＝固有容量 [F/m2] 　ｇ＝ギャップ長 [m] ■固有容量Ｃ[F/m2] ε＝誘電率 [-] 　ａ＝誘電体の厚さ [m]

  11. 沿面距離の計算例 フラッシュオーバー電圧 / kV 沿面距離 / m ■沿面距離を増してもフラッシュオーバー電圧は 　あまり上昇しない ■V＝1 kVと仮定すると、10 cm以内に金属板が 　あれば放電を防止できる

  12. 放電防止材の検討 【ポイント】 ・金属板を下に敷く（導電面を向かい合わせる） ・マイクロ波は電極裏側より照射

  13. 各種金属板を敷設時の FTO ガラスの昇温特性

  14. 放電防止材の検討 発泡 Ni 10 mm

  15. 放電防止材の効果

  16. 加熱プロファイル

  17. 焼成電極の光電変換特性

  18. まとめ ■発泡ニッケルシートによる放電防止 対策で、電子レンジによる酸化チタン 電極の焼成を実現した ■実用条件は PET/ITO フィルムで 0.5kW, 4min → 175℃に相当 ------------------------------------------------------------- VOC/V JSC/mA·cm-2 FF/- η/% ------------------------------------------------------------- Microwave oven, 1 kW, 2 min 0.823 2.29 0.70 1.33 Microwave oven, 1 kW, 4 min 0.793 2.59 0.71 1.45 Microwave oven, 0.5 kW, 2 min 0.811 1.38 0.51 0.56 Microwave oven, 0.5 kW, 4 min 0.778 2.84 0.66 1.45 Electric furnace, 100°C 25h 0.784 1.44 0.65 0.72 -------------------------------------------------------------

  19. 謝辞 御静聴ありがとうございました

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