永岡 章 (ナガオカ アキラ)

NAGAOKA Akira

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所属

工学教育研究部 環境・エネルギー工学研究センター担当

職名

准教授

外部リンク

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) ( 2014年3月   宮崎大学 )

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電気電子材料工学

  • ナノテク・材料 / エネルギー化学

学歴 【 表示 / 非表示

  • 宮崎大学   農学工学総合研究科   物質・情報工学専攻

    2011年4月 - 2014年3月

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    国名:日本国

  • 宮崎大学   工学研究科   電気電子工学専攻

    2009年4月 - 2011年3月

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    国名:日本国

  • 宮崎大学   工学部   電気電子工学科

    2005年4月 - 2009年3月

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    国名:日本国

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 東京工業大学フロンティア材料科学研究所   共同研究員

    2017年4月 - 現在

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    国名:日本国

  • 九州大学応用力学研究所   共同研究員

    2017年4月 - 現在

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    国名:日本国

  • 京都大学   日本学術振興会特別研究員PD

    2017年4月 - 2018年10月

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    国名:日本国

  • University of Utah   日本学術振興会海外特別研究員

    2015年4月 - 2017年3月

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    国名:アメリカ合衆国

  • 京都大学   日本学術振興会特別研究員PD

    2014年4月 - 2015年3月

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    国名:日本国

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 応用物理学会

  • 米国電気電子学会

  • 多元系化合物・太陽電池研究会

  • 日本熱電学会

  • 応用物理学会結晶工学分科会

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論文 【 表示 / 非表示

  • Facilitating vehicle-integrated photovoltaics by considering the radius of curvature of the roof surface for solar cell coverage 査読あり

    Ota Y., Araki K., Nagaoka A., Nishioka K.

    Cleaner Engineering and Technology   7   100446pp1 - 100446pp10   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Cleaner Engineering and Technology  

    By mounting photovoltaics (PV) on the roof of an electric vehicle (EV), solar energy can be used to supply a considerable portion of the energy demand of the EV. The roof is the best place for PV installation on the vehicle body because doors and engine hood have less yearly-average sunlight available and more stringent mechanical requirements. The roof of a modern passenger vehicle such as a sedan is not flat, and parts with high curvature or a significant slope do not need to be covered. However, there are no design rules available for mounting PV on a vehicle roof, such as determining the coverage ratio. In this study, the distributions of roof shapes and sizes were obtained from trace drawings of various commercially available passenger vehicles. This was then used to calculate the distributions of the mechanical (i.e., local curvature) and optical (i.e., local solar utilization rate) properties. Based on the results, general guidelines were developed, including a potential coverage ratio of 96% for a hemispherical roof with a radius of curvature of 1 m. These guidelines have already been successfully demonstrated and prototyped with a small module.

    DOI: 10.1016/j.clet.2022.100446

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  • Effects of Agrivoltaics (Photovoltaic Power Generation Facilities on Farmland) on Growing Condition and Yield of Komatsuna, Mizuna, Kabu, and Spinach

    Kirimura M., Takeshita S., Matsuo M., Zushi K., Gejima Y., Honsho C., Nagaoka A., Nishioka K.

    Environmental Control in Biology   60 ( 2 )   117 - 127   2022年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Environmental Control in Biology  

    In a sustainable society, it is necessary to develop systems that produce enough food and energy while also preserving the environment. Both agricultural production for food generation and photovoltaics for renewable energy production require large, open fields. In this research study, we investigate the feasibility of combining food and energy production into a single field by examining the effects of installing photovoltaic equipment above land used for farming. We grew komatsuna, kabu, mizuna, and spinach underneath photovoltaic equipment, and investigated the influence of shading from the photovoltaic equipment on plant growth and yields during winter cultivation. As expected, both the amount of solar radiation and the air and soil temperature were lower under the photovoltaics than those under the open field. The growth rate of komatsuna, kabu, and mizuna were slower. However, yields and qualities sufficient to meet market demands remained possible with extension of the cultivation periods. Therefore, although temperature and solar radiation are reduced under the photovoltaic equipment in winter, it is nevertheless possible to produce vegetables in the farmland, providing a novel opportunity to realize an integrated agricultural system with parallel production of food and energy.

    DOI: 10.2525/ecb.60.117

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  • Practical and simplified measurements for representative photovoltaic array temperatures robust to climate variations 査読あり 国際誌

    Maeda M., Nagaoka A., Araki K., Nishioka K.

    Solar Energy   231   243 - 251   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Solar Energy  

    A precise and practical power generation forecasting method for outdoor photovoltaic (PV) arrays and its performance evaluation are essential for advancements in solar power generation. Specifically, accurate temperature measurements of each of the PV modules in an array, the entire outdoor PV array, and the power generation system are crucial regardless of climatic and irradiance conditions. However, outdoor PV temperatures are often affected by environmental factors, such as wind direction, wind speed, solar irradiance, and outdoor air temperature fluctuations. Hence, the temperature data vary greatly depending on the measurement point of the module, which is affected by the above environmental factors. The variations of and uncertainties in temperature often extend over long arrays of PV modules common to large-scale PV systems. Therefore, it is necessary to establish a straightforward and reproducible inspection method to determine a single and robust representative PV module temperature for an array. In this study, we have established one such inspection method for outdoor PV arrays. It was observed that the temperature at the center of the array was closest to the average temperature regardless of the measurement period and climatic conditions; thus, it can be considered as the unbiased and robust representative temperature for the PV array. Moreover, lower irradiance conditions are better for accurate and repeatable PV module temperature measurements. The mean temperature differences of the PV array from its average measured at the center of the array were 0.2 °C for low irradiance and 0.5 °C for high irradiance. The temperature difference observed will have 0.1% to 0.2% impact on the power estimation for monitoring purposes.

    DOI: 10.1016/j.solener.2021.11.035

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  • Chimney-ladder sulfide Sr9Ti8S24 as a thermoelectric material with low thermal conductivity 査読あり 国際誌

    Kamimizutaru K., Nagaoka A., Shigeeda Y., Nishioka K., Higashi T., Yasui S., Yoshino K.

    Journal of Physics and Chemistry of Solids   163   110589 pp1 - 110589 pp6   2022年1月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Physics and Chemistry of Solids  

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  • Solution growth of chalcopyrite Cu(In1-xGax)Se2 single crystals for high open-circuit voltage photovoltaic device 査読あり 国際誌

    Nagaoka A., Shigeeda Y., Nishioka K., Masuda T., and Yoshino K.

    High Temperature Materials and Processes   40   439 - 445   2021年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • 国立大学で工学を学ぼう vol. 2

    永岡 章( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 身近な温度差を電気に換える「熱電変換」材料)

    株式会社フロムページ  2022年1月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

  • Copper Zinc Tin Sulfide-Based Thin Film Solar Cells

    Akira Nagaoka and Kenji Yoshino( 担当: 共著 ,  範囲: Chapter 6 Growth of CZTS single crystals)

    Wiley  2015年 

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    担当ページ:133-148   記述言語:日本語 著書種別:学術書

  • 電子機器・部品における故障・発火原因解析と対策技術

    永岡章, 吉野賢二( 担当: 共著)

    技術情報協会  2014年 

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    担当ページ:587-591   記述言語:日本語 著書種別:学術書

MISC 【 表示 / 非表示

  • 自動車廃熱の有効活用へ向けた環境調和型熱電変換材料の開発 招待あり

    永岡 章

    月刊車載テクノロジー   ( 12月号 )   61 - 65   2021年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

  • テルル化カドミウム太陽電池へのドーピング制御 招待あり

    永岡 章

    応用物理   89 ( 11 )   661 - 665   2020年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    <p>テルル化カドミウム(CdTe)は,太陽電池材料として20%以上の変換効率と,低コスト化,大面積化,軽量・フレキシブル化の強みをもち,米国を中心に実用化されている.1950年代から研究開発されている材料であるが2010年代になって太陽電池性能を飛躍的に向上させる技術としてCd-rich組成下でのgroup‐Vドーピングが発見された.我々は,高品質なCd-rich CdTe単結晶成長を確立し,これをワークピースとしながらgroup‐Vドーピング制御にアプローチしている.本稿では,これらの技術に起因する点欠陥を中心とした基礎研究と,実際に太陽電池に導入した際の性能向上に関する最新の成果,そして今後の展望を紹介する.</p>

    DOI: 10.11470/oubutsu.89.11_661

  • 環境調和型Cu2ZnSnS4単結晶の熱電特性―太陽電池材料から熱電材料へ― 招待あり

    永岡 章

    日本熱電学会誌   16 ( 3 )   156 - 157   2020年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   出版者・発行元:日本熱電学会  

  • 第5回ヨーロッパ結晶成長会議 招待あり

    永岡章,吉野賢二

    日本結晶成長学会誌   42   29 - 30   2015年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

  • 低コスト化合物太陽電池のための高品質バルク結晶の開発 招待あり

    永岡 章、吉野 賢二

    ケミカルエンジニアリング2015年10月号   2015年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)   出版者・発行元:化学工業社  

講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • n型(Cu1-xAgx)2ZnSnS4多結晶の電気伝導機構

    岡本 晃一,永岡 章, 長友 克馬,吉野 賢二, 西岡 賢祐

    第19回日本熱電学会学術講演会  日本熱電学会

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    開催年月日: 2022年8月8日 - 2022年8月10日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • 環境調和型熱電材料 Cu2ZnSnS4 における熱伝導率に 及ぼす結晶粒界の影響

    長友 克馬,永岡 章, 岡本 晃一, 西岡 賢祐

    第19回日本熱電学会学術講演会  日本熱電学会

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    開催年月日: 2022年8月8日 - 2022年8月10日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

  • カチオンドープによる SnS の伝導型制御

    野瀬 嘉太郎, 石谷 康平, 大澤 育巳, 永岡 章, 西岡 賢祐

    第 19 回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム  2022年6月29日 

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    開催年月日: 2022年6月28日 - 2022年6月29日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • Prediction of PPFD (photosynthetic Photon Flux Density) Under Transparent CPV Modules 国際会議

    Teruya Toyoda, Daisuke Yajima, Masaaki Kirimura, Kenji Araki, Yasuyuki Ota, Akira Nagaoka, Kensuke Nishioka

    18th International Conference on Concentrator Photovoltaic Systems (CPV-18)   2022年4月25日 

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    開催年月日: 2022年4月25日 - 2022年4月27日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  • Evaluation of Thermoelectric Properties of N-type (Cu1-xAgx)2ZnSnS4 国際会議

    Kouichi Okamoto, Akira Nagaoka, Yusuke Shigeeda, Kenji Yoshino, Kenji Nishioka

    18th International Conference on Concentrator Photovoltaic Systems (CPV-18)   2022年4月25日 

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    開催年月日: 2022年4月25日 - 2022年4月27日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 2021年講演奨励賞

    2021年12月   多元系化合物・太陽電池研究会   高い熱電性能指数ZTを示すカルコパイライト 化合物ZnSnSb2

    重枝 佑輔, 永岡 章, 吉野 賢二, 西岡 賢祐

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  • 第12回半導体材料・デバイスフォーラム 口頭発表奨励賞

    2021年12月   半導体デバイスフォーラム実行委員会  

    岡本 晃一,永岡 章,重枝 佑輔,吉野 賢二,西岡 賢祐

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • CGCT Young Scientist Award

    2021年4月   The 8th Asian Conference on Crystal Growth and Crystal Technology (CGCT-8)   Growth and characterization of thermoelectric material ZnSnSb2

    Yusuke Shigeeda, Akira Nagaoka, Kenji Yoshino, Kensuke Nishioka

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 2020年度高柳健次郎財団研究奨励賞

    2021年1月   公益社団法人高柳健次郎財団   IoT 用独立電源のための環境調和型熱電材料の高性能化

    永岡 章

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    受賞区分:出版社・新聞社・財団等の賞  受賞国:日本国

  • 第46回応用物理学会講演奨励賞

    2019年9月   応用物理学会   ZT > 1を示す環境調和型熱電変換材料Cu2ZnSnS4バルク単結晶の開発

    永岡 章

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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科研費(文科省・学振・厚労省)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • IoT用独立型電源のための環境調和型多元系熱電材料の無次元性能指数向上

    研究課題/領域番号:20K15221  2020年04月 - 2024年03月

    科学研究費補助金  若手研究

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    担当区分:研究代表者 

  • 高品質ケステライト化合物バルク単結晶を用いた高効率太陽電池デバイスの創製

    2017年04月 - 2020年03月

    科学研究費補助金  特別研究員奨励費

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    担当区分:研究代表者 

  • 高効率太陽電池のためのケステライト化合物単結晶成長と電気特性を中心とした物性評価

    2015年04月 - 2017年03月

    科学研究費補助金  特別研究員奨励費

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    担当区分:研究代表者 

  • 高効率太陽電池のための新規多元系材料の単結晶成長と基礎物性の解析

    2013年04月 - 2015年03月

    科学研究費補助金  特別研究員奨励費

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    担当区分:研究代表者 

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 製鉄廃熱の有効利用に向けた熱輻射電池の開発

    2019年04月 - 2020年03月

    民間財団等  公益財団法人JFE21世紀財団大学研究助成 

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    京都大学野野瀬准教授と製鉄時に放出される赤外線を吸収する熱輻射電池の開発を行った。

  • 多元系化合物半導体の単結晶成長と基礎物性の解析

    2012年04月 - 2013年03月

    民間財団等  日本科学協会笹川財団 研究助成 

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    資金種別:競争的資金

  • カルコパイライト型化合物半導体および次世代多元系材料の単結晶育成と 格子欠陥に関する研究

    2011年04月 - 2013年03月

    民間財団等  東電記念財団 奨学金 

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    資金種別:競争的資金

共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 有機金属合成用合金の探索

    2019年04月 - 2022年04月

    東ソー・ファインケム株式会社  国内共同研究 

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    担当区分:研究代表者  共同研究区分:国内共同研究

    東ソー・ファインケム株式会社と有機合成用金属合金に関する共同研究を継続中。

寄附金・講座・研究部門 【 表示 / 非表示

  • 高柳健次郎研究奨励賞

    寄附者名称:高柳健次郎健次郎財団 2021年04月

その他研究活動 【 表示 / 非表示

  • 東京工業大学フロンティア材料研究所共同研究員

    2020年04月 - 現在

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    東京工業大学フロンティア材料研究所の共同研究員として、東京工業大学安井助教と熱電材料に関する共同開発を継続中。

  • 九州大学応用力学研究所共同研究員

    2019年04月 - 現在

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    九州大学応用力学研究所共同研究員九州大学柿本教授と熱電材料に関する共同開発を継続中。

 

授業 【 表示 / 非表示

  • 基礎化学実験(ロボ)

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    科目区分:共通教育科目