Presentation Information
[8a-N307-9]Improving the performance of water droplet electricity generator by
inserting an electron trapping layer into an ultra-thin fluoropolymer and polyimide film
〇INEI Ou1, Eiji Itoh1 (1.Shinshu Univ.)
Keywords:
droplet-based electricity generator,electron trapping layer
近年、水滴と誘電材料の間に生じる静電気と摩擦電気を利用した発電（水滴発電）に関する研究が注目されている。従来の水滴発電に関する研究では、高い出力電圧を得るために厚さ30μm以上のフッ素樹脂（PTFEやCYTOPなど）が使用されている。しかし、フッ素樹脂を大量に使用することで、PFASの問題や材料コストが増加し、実用化の弊害となっている。
そこで、本研究では、非フッ素系樹脂を絶縁層としてその上に電子トラップ層と極薄のフッ素樹脂を重ねた（総厚さ0.5〜5 μm）三層構造の水滴発電デバイス（下部電極ITO、脂肪族ポリイミドSE812（0.5〜5 μm）、電子トラップ層WO3（10 nm）、フッ素樹脂CYTOP（数10nm））を考案し、表面電位および水滴発電の性能（ピーク電圧、電力、エネルギー）と、水滴の滴下回数・体積・高さ・負荷抵抗の関係を調べた。
そこで、本研究では、非フッ素系樹脂を絶縁層としてその上に電子トラップ層と極薄のフッ素樹脂を重ねた（総厚さ0.5〜5 μm）三層構造の水滴発電デバイス（下部電極ITO、脂肪族ポリイミドSE812（0.5〜5 μm）、電子トラップ層WO3（10 nm）、フッ素樹脂CYTOP（数10nm））を考案し、表面電位および水滴発電の性能（ピーク電圧、電力、エネルギー）と、水滴の滴下回数・体積・高さ・負荷抵抗の関係を調べた。