發電性能為世界最高水準之多重奈米孔洞發電元件

 

刊登日期:2022/11/17
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日本大阪大學產業科學研究所發表確認了最適於「滲透壓發電」的多重奈米孔洞(Multi-nanopore)元件構造,並成功地開發出發電性能為世界最高水準之半透膜。
 
大阪大學在利用半導體技術系統性地改變奈米孔洞結構與排列的同時進行奈米孔洞發電元件的性能評估,藉此探索多重奈米孔洞性能劣化的原因。結果發現當奈米孔洞密集形成時,奈米孔洞之間會發生干擾,導致發電效率顯著下降。基於此一結果,研究團隊在氮化矽薄膜中以最佳集積度(100億個/cm2)製作了加工後直徑為100 nm的多重奈米孔洞結構,並實現了100 W/m2的世界最高水準之發電性能。
 
在相關研究中,已有利用單個奈米孔洞獲得MW/m2等級之極高發電性能的研究成果提出,然而在高度集積的多重奈米孔洞構造之下,卻導致性能下降且最多保持在數W/m2的問題,因此解明多個奈米孔洞造成性能劣化的機制一直是達到實用化待解決的課題。大阪大學表示,此次為了易於進行奈米孔洞的加工而採用了氮化矽製作薄膜,今後透過最適於發電的薄膜材料研究,將可望進一步提升發電性能。

資料來源: https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/hot_topics/topics_20221013/
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