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電機システムグループ

電機システムグループは、エネルギー資源の有効利用およびエネルギー利用の一層の高効率化に向け、電気・機械・化学エネルギーの変換および利用のための電機システムに関する研究を行っています。

グループの研究課題または研究成果など

超電導技術を活用した航空機用電気推進システムおよび各種省エネルギー機器の開発、高温超電導線材製造・加工プロセス開発と評価技術の開発

航空用超電導電気推進システムのイメージ
航空用超電導電気推進システムのイメージ
超電導誘導加熱装置
超電導誘導加熱装置(中部電力共同研究)

液体窒素中でも高い超電導特性を示すRE系超電導線材の高性能化の開発を行っています。例えば、磁場中における臨界電流を向上させるためのプロセス制御技術、交流損失を低減するために有効なスクライビング加工技術、これらの評価技術などの材料開発を、数百m長対応の設備(クリックで写真表示)を用いて行っております。また、これらの線材を用いた様々な応用技術開発も行っています。特に、小型・軽量かつ高効率・低エミッションを実現する超電導を用いた航空機用電気推進システムを開発しています。ここでは、線材開発を含めた基盤要素技術とその成果を反映させた500kW級全超電導モータ、1MWの超電導推進システムの試作・特性評価を大学、企業と共同で行っております。本開発では、100-200人乗り航空機の推進システムをターゲットとして、高い出力密度と高い効率を両立させた超電導電気推進システムの開発を目指しています。
また、超電導コイルがつくる強い磁界を利用した省エネ型生産機械、高機能理化学機器などの開発も行っています。

エネルギーデバイスの実用化に向けた新規カルコゲナイド材料の研究開発

低コストかつ資源豊富な材料Cu2ZnSnS4(CZTS)太陽電池の作製・評価
低コストかつ資源豊富な材料Cu2ZnSnS4(CZTS)太陽電池の作製・評価

CZTS系化合物を含めた新規カルコゲナイド化合物の探索と、それを利用した太陽電池等エネルギーデバイスの開発を行っています。また、各種半導体をはじめとした材料・デバイスの評価技術および成膜技術を開発しています。

広帯域透明導電膜の開発と光電変換素子の高性能化

開発内容
開発内容

透明導電膜はIn2O3やZnOやSnO2などワイドバンドギャップ半導体を高濃度電子ドーピングした薄膜です。可視域の透明性に優れることからディスプレイや太陽電池の窓電極として広く用いられています。これまで、 単結晶・多結晶・非晶質構造の様々なIn2O3薄膜の研究に従事し、高温成長エピタキシャル薄膜よりも高い移動度を示すIn2O3:H及びIn2O3:TM,H(TM:遷移金属、H:水素)多結晶薄膜を200℃以下の低温プロセスでガラスや樹脂フィルム基板上に作製できることを見出してきました。高移動度であるため、低キャリア濃度で高導電率を実現でき、透明領域を従来の可視域から近赤外域にまで拡張出来ます。透明導電膜を窓電極に用いるSiヘテロ接合型太陽電池やCIGSミニモジュールの高効率化に成功しており、前者の太陽電池ではITOに代わる窓電極として適用されています。最近では、ハライド系ペロブスカイト太陽電池と多接合型太陽電池の高性能化や従来にない近赤外センサの開発にも取り組んでいます。なお、デバイス製造は産総研内外の研究者と連携して実施しています。

水素と電力の相互高効率変換技術の開発

平板型リバーシブルSOFC
平板型リバーシブルSOFC
超電導誘導加置
円筒型リバーシブルSOFCスタック

高温水蒸気電解は通常の水電解と比較して高い効率で水素を電解生成可能なため、再生可能エネルギーなどと組み合わせたCO2フリーの水素製造技術として注目されています。また、CO2も水蒸気と同様に直接電解でき、高効率に一酸化炭素あるいはメタン合成ができるため、CO2削減・有効利用技術としても期待されています。高温水蒸気電解の実用化には、電流密度の向上、耐久性の改善などが重要なため、電解セル・スタックの性能評価技術、電解セルの性能向上、耐久性改善の研究開発を進めています。


お知らせ

  • ご来訪の際は、メンバーの所在事業所をお確かめください。
  • 2023/4/1 寺田教男招聘研究員がグループに加わりました。
  • 2022/2/1 古瀬充穂研究グループ長は、エネルギー・環境領域研究企画室に異動しました。
  • 2021/6/1 省エネルギー研究部門のグループ再編に伴い、齋藤喜康主任研究員は、エネルギー貯蔵システムグループに異動しました。

  • グループの構成メンバー

          
    役職・氏名 専門分野 所在事業所
    研究グループ長
    鯉田 崇(Takashi KOIDA)
    酸化物エレクトロニクス、太陽電池中央2群
    主任研究員
    反保 衆志(Hitoshi TAMPO)
    半導体工学、結晶成長 中央2群
    主任研究員
    永井 武彦(Takehiko NAGAI)
    半導体工学、表面・界面物性評価、レーザー分光 中央2群
    特別研究員
    Jeon Jaeeun (Jeon Jaeeun)
    materials science and technology 中央2群
    招聘研究員
    寺田 教男 (Norio TERADA)
    太陽電池、超伝導、表面・界面、光電子分光 中央2群
    主任研究員
    和泉 輝郎 (Teruo IZUMI)
    材料学、熱力学、超電導工学 中央東地区
    主任研究員
    町 敬人(Takato MACHI)
    超電導線材加工技術、固体物理 中央東地区
    特別研究員
    廣瀬 陽代(Hishiro HIROSE)
    物性物理、精密測定 中央東地区
    招聘研究員
    衣斐 顕(Akira IBI)
    薄膜プロセス、超電導工学 中央東地区
    招聘研究員
    中岡 晃一(Koichi NAKAOKA)
    材料工学、超電導工学 中央東地区
    部門付 招聘研究員
    嘉藤 徹(Toru KATO)
    エネルギー工学 中央2群

    役職 氏名
    テクニカルスタッフ(グループ付) 宮内 輝理、三浦 直子、吉原 美紀、小平 宗男
    アシスタント 川口 奈美、田中 久仁子
    派遣職員 野田 和希、栗木 礼二、薄井 友紀江、中村 亮彦

    アクセス

                  
    事業所 住所 交通案内
    中央事業所 2群
    つくばセンター 中央事業所 2群
    〒305-8568 茨城県つくば市梅園 1-1-1
     つくば中央 2群 
    中央事業所 東地区
    つくばセンター 中央事業所 東地区
    〒305-8564 茨城県つくば市並木 1-2-1
     つくば中央 東地区 


    お問い合わせ

    下記宛先までメールでお願いいたします。
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