材料分野

活動拠点: 守口・西門真・京阪奈地区

研究概要

材料分野では、素材を基軸として、次世代の「環境」、「エネルギー」、「快適空間」を支える先進・先鋭的機能材料およびキーデバイスの研究を行っています。 これまでの太陽電池の常識を覆す超軽量・低コストの「ペロブスカイト太陽電池」、工場などからの廃熱を電力に変換する「熱電変換材料」、これまでに体験したことのない機能を生み出す「アクチュエータ」・「光機能デバイス」など。これらの研究を通じて、わたしたちは人々の生活を、世の中を、より豊かにすることを目指しています。

代表的な研究事例

ペロブスカイト太陽電池

ペロブスカイト太陽電池は、発明から10年足らずで、普及が進むシリコン系と肩を並べるまで変換効率が劇的に向上しており、次世代太陽電池の本命として注目されています。パナソニックは太陽電池の発電コストを火力発電同等まで下げることによりクリーンな社会を実現します。

<最近の研究成果>

  • ぺロブスカイト発電層へのアルカリ金属のドーピング技術で変換効率21.6 %を達成。
  • 課題とされてる耐久性において85℃の環境下で500時間の効率維持を実現。通常の使用環境で2-3年に相当。
超軽量・低コストのペロブスカイト太陽電池

熱電変換材料

熱電変換材料は、熱エネルギーを直接電力に変換でき、地熱や工場排熱などを用いた発電への応用が期待されています。パナソニックは、低コスト・高性能な熱電変換材料の開発を通じて、未利用熱の有効活用の幅広い普及を目指します。

<最近の研究成果>

  • 計算機による材料シミュレーション技術を活用し、新規の熱電変換材料Mg3(Sb,Bi)2(Mg:マグネシウム、Sb:アンチモン、Bi : ビスマス)の高い熱電変換性能を予測。
  • 材料結晶中の欠陥生成機構に着目した独自の電気伝導性制御手法を施すことにより、440℃においてZT = 1.51という高い熱電変換性能の実証に成功。
未利用熱を電力に変換するデバイス

アクチュエータ

アクチュエータは、介護や作業支援、および日常生活をサポートするパワーアシスト機器などへの応用が注目されています。パナソニックは、軽量・柔軟で高出力なソフトアクチュエータでパワーアシスト機器の革新を目指します。

<最近の研究成果>

  • コイル状ポリマーアクチュエータで、60℃の加熱により,10 MPa荷重(生体筋の30倍)にて10 %収縮を実現
熱で駆動するポリマーアクチュエータ

私たちが目指す未来

計算科学、材料インフォマティクスを駆使した材料探索と独創的な合成技術の開発により材料創生を行っています。

「革新太陽電池」「熱電変換材料」の開発を通じて持続可能な社会の実現に貢献し、「ソフトアクチュエータ」「光機能デバイス」で人々の暮らしをより豊かにし、新たな世界を創造していきます。

異分野融合による、常識に囚われない先進材料開発が進む職場