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所属 |
工学教育研究部 工学科電気電子工学プログラム担当 |
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職名 |
准教授 |
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外部リンク |
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学歴 【 表示 ／ 非表示 】
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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
国名：日本国
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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
国名：日本国
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宮崎大学 工学部 電気電子工学科
2005年4月 - 2009年3月
国名：日本国
学外略歴 【 表示 ／ 非表示 】
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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
国名：日本国
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九州大学応用力学研究所 共同研究員
2017年4月 - 現在
国名：日本国
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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
国名：日本国
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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
国名：アメリカ合衆国
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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
国名：日本国
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Nagaoka A., Miura S., Nakashima K., Hirai Y., Higashi T., Yoshino K., Nishioka K.
Applied Physics Letters 125 ( 7 ) 072101-1 - 072101-7 2024年8月
担当区分：筆頭著者, 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：Applied Physics Letters
The lack of attractive n-type thermoelectric materials greatly restricts their applications because most high-performance materials are p-type conductors, such as the kesterite compound Cu2ZnSnS4. This study reports high-quality n-type kesterite (Cu1−xAgx)2ZnSnS4 (CAZTS) single crystals that exhibit a record high dimensionless figure of merit value of 1.1 at approximately 800 K, primarily owing to Ag alloying, cation compositional optimization, and intrinsic low thermal conductivity. An n-type CAZTS-based single-leg device was fabricated using a Mo-barrier layer. The device exhibited a thermoelectric conversion efficiency of 3.4% at a temperature gradient of 473 K. This study provides insights into developing thermoelectric modules using environmentally friendly kesterite materials.
DOI： 10.1063/5.0220909
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Review on Group-V Doping in CdTe for Photovoltaic Application 査読あり 国際共著
Akira Nagaoka, Santosh K. Swain, Amit H. Munshi
IEEE Journal of Photovoltaics 14 ( 3 ) 397 - 413 2024年4月
担当区分：筆頭著者, 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：IEEE Journal of Photovoltaics
In recent years, one of the most important advancements in cadmium telluride photovoltaic research and technology has been the realization that group-V doping is a viable strategy to increase open-circuit voltage and long-term reliability. Considering the critical importance of this topic, this article reviews the fundamentals of group-V doping, including the properties of group-V doped single crystals produced by various methods, doping mechanisms and limits, doping of polycrystalline films, and device performance. Research, which attempts to relate group-V doping to device efficiency, is assessed and the gaps in the current information are highlighted. We also provide important issues with group-V doping and suggest possible mitigation strategies.
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200℃以下において高熱電出力因子を示す熱電材料ZnSnAs2 査読あり
中島 康貴 , 永岡章, 長友克馬, 平井優一, 西岡 賢祐
Journal of Ternary and Multinary Compounds 2023 47 - 50 2024年1月
担当区分：責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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シミュレーションによる多元系熱電材料Cu2ZnSnS4の熱電変換効率の評価 査読あり
長友 克馬, 永岡 章, 西岡 賢祐
Journal of Ternary and Multinary Compounds 2023 13 - 16 2024年1月
担当区分：責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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Wakishima K., Higashi T., Nagaoka A., Yoshino K.
New Journal of Chemistry 48 131 - 143 2023年12月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：New Journal of Chemistry
Energy conversion using semiconductor-based photoelectrodes for photoelectrochemical (PEC) water splitting is a promising technology that contributes to an environmentally friendly society. CuBi2O4 is a p-type semiconductor material that can be used in visible-light-responsive photocathodes. To date, the fabrication of CuBi2O4 has been examined using wet processes such as spray pyrolysis of precursor solutions containing organic solvents and organic additives. Spray pyrolysis causes problems such as CO2 emission during the decomposition of the precursor solution. In this study, we established a carbon-free method for the fabrication of CuBi2O4 using a precursor solution comprising Cu(NO3)2 and Bi(NO3)3 dissolved in a dilute nitric acid aqueous solution. The aqueous precursor solution was sprayed onto F-doped tin oxide-coated glass substrates, followed by post-annealing treatment in the temperature range of 400-700 °C for 1 h in air. An annealing temperature over 500 °C provides CuBi2O4 as revealed by the results of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy characterization. The PEC properties of the CuBi2O4 photoelectrodes were investigated to determine the optimal post-annealing conditions for maximizing the photocurrent density under AM 1.5G solar illumination. The optimized CuBi2O4 photoelectrodes generated a photocurrent density of −0.94 mA cm−2 at 0.6 V vs. a reversible hydrogen electrode in a potassium phosphate aqueous solution with the H2O2 sacrificial reagent. This study provides rational guidelines for visible-light-absorbing p-type metal oxide-based photoelectrodes utilizing a carbon-free preparation process.
DOI： 10.1039/d3nj04878k
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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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
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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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
担当ページ：133-148 記述言語：日本語 著書種別：学術書
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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
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 】
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最先端測定技術を用いたII-VI族化合物半導体中の局所構造の解明 招待あり
永岡 章
クリーンエネルギー 33 ( 1 ) 51 - 60 2024年1月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 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）
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廃熱を有効活用する環境調和型熱電変換デバイスの開発 招待あり
永岡 章
月刊機能材料 ( 3月号 ) 2023年3月
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）
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研究室紹介 宮崎大学工学部 環境・エネルギー工学研究センター 招待あり
永岡 章
日本熱電学会誌 19 ( 2 ) 82 - 83 2022年12月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：機関テクニカルレポート，技術報告書，プレプリント等 出版者・発行元：日本熱電学会
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無次元性能指数ZT=1.6を示す環境調和型Cu2ZnSnS4単結晶 招待あり
永岡 章
日本熱電学会誌 18 ( 3 ) 142 2022年4月
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（学術雑誌） 出版者・発行元：日本熱電学会
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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
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）
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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高品質な多元系化合物単結晶成長技 術を基盤とした高効率熱電変換材料の開発 招待あり
永岡 章
第21回日本熱電学会学術講演会(TSJ2024) 2024年9月26日
開催年月日： 2024年9月24日 - 2024年9月26日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
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多元系熱電材料ZnSnAs₂用いたπ型熱電素子構造の検討
三浦 昌真，平井 優一，中島 康貴，西岡 賢祐，永岡 章
第21回日本熱電学会学術講演会(TSJ2024) 2024年9月25日
開催年月日： 2024年9月24日 - 2024年9月26日
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
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新規熱電材料(Zn1-xCdx)SnAs2の伝導型制御
中島 康貴, 西岡 賢祐, 永岡 章
第21回日本熱電学会学術講演会(TSJ2024) 2024年9月25日
開催年月日： 2024年9月24日 - 2024年9月26日
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
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組成比最適化によるBi2Te3系熱電変換デバイスの開発
平井 優一，太田 靖之，西岡 賢祐，永岡 章
第21回日本熱電学会学術講演会(TSJ2024) 2024年9月25日
開催年月日： 2024年9月24日 - 2024年9月26日
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
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環境調和したケステライト熱電材料の開発とデバイス応用 招待あり
永岡 章
日本セラミックス協会 第37回秋季シンポジウム 2024年9月11日
開催年月日： 2024年9月10日 - 2024年9月12日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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Best Poster Prize
2024年9月 22nd International Conference on Ternary and Multinary Compounds (ICTMC-22) Impact of structural transition during crystal growth on microstructure and thermoelectric properties in CdSnAs2
S. Kishida, A. Nagaoka and Y. Nose
受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞
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日本熱電学会 2024年進歩賞
2024年9月 一般社団法人日本熱電学会 高品質な多元系化合物単結晶成長技術を基盤とした高効率熱電変換材料の開発とデバイス応用
永岡 章
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞
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TANAKA Special Award
2024年3月 一般財団法人田中貴金属記念財団 Ag元素を用いた点欠陥制御による高効率環境調和型熱電変換材料の開発
永岡 章
受賞区分：出版社・新聞社・財団等の賞
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第23回野口賞奨励賞
2023年12月 野口遵顕彰会 環境調和型熱電変換デバイスの開発
永岡 章
受賞区分：出版社・新聞社・財団等の賞
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一般功労者表彰
2023年10月 木城町
永岡 章
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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機能性粒界を活用した高効率熱電変換材料の開発
研究課題/領域番号：23H01910 2023年04月 - 2027年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（B）
担当区分：研究代表者
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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
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 若手研究
担当区分：研究代表者
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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
研究課題/領域番号：17J07259 2017年04月 - 2020年03月
科学研究費補助金 特別研究員奨励費
担当区分：研究代表者
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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
担当区分：研究代表者
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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
研究課題/領域番号：13J10330 2013年04月 - 2015年03月
科学研究費補助金 特別研究員奨励費
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 】
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Ag元素を用いた点欠陥制御による高効率環境調和型熱電変換材料の開発
2024年03月 - 2025年03月
一般財団法人田中貴金属記念財団 2023年度「貴金属に関わる研究助成金」
担当区分：研究代表者
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Zero Energy Buildingへの応用に向けた高効率熱電変換材料の開発
2022年10月 - 2024年03月
一般社団法人 九州自然エネルギー推進機構 一般社団法人九州自然エネルギー推進機構2022年度第5回研究助成金
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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熱電性能指数の向上にむけた機能性粒界の設計
2022年10月 - 2023年10月
公益財団法人泉科学技術振興財団 公益財団法人泉科学技術振興財団 2022年度研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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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
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。
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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
資金種別：競争的資金
共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】
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光電・熱電変換材料及びデバイスに関する研究
2024年04月 - 2027年03月
学校法人甲南学園 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：学内共同研究
その他研究活動 【 表示 ／ 非表示 】
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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
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。
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九州大学応用力学研究所共同研究員
2019年04月 - 現在
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。
研究・技術シーズ 【 表示 ／ 非表示 】
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環境調和した高効率熱電変換材料の開発
機能性化合物単結晶成長
ZEB応用に向けたスマートエネルギー利用技術相談に応じられる関連分野：バルク単結晶成長に関する内容、熱電変換材料に関する内容、太陽光発電技術に関する内容、ZEB利用に関する内容、機能性材料の物性測定に関する内容
メッセージ：材料開発、特に熱電変換材料と太陽光発電材料に関する評価装置が揃っています。その他気軽にご連絡ください。