等価回路解析による液滴発電素子の実動作把握 〜複合化による帯電層改質の影響〜

カテゴリ：部門大会

論文No：TC9-1

グループ名：【C】2025年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日：2025/8/20

タイトル(英語)：Understanding the Actual Operation of Droplet Electricity Generators via Equivalent Circuit Analysis

著者名：青木 裕介（三重大学）

著者名(英語)： Yusuke Aoki (Mie University)

キーワード：液滴発電,複合体,等価回路解析,液滴ダイナミクス,Water-droplet-based Electricity Generator,Composite,Equivalent circuit analysis,Dynamic Behavior of Droplets

要約(日本語)：本研究は、液滴と誘電体表面との摩擦帯電現象を利用した液滴発電素子（Droplet Electricity Generator: DEG）の高出力化を目的として、帯電材料の設計および等価回路解析に基づく性能評価を行った。帯電層にはポリジメチルシロキサン（PDMS）を基材とし、異なる手法でチタニア（TiO₂）を複合化した2種類の複合膜を作製した。これらの素子について、異なる負荷抵抗下でのI–V特性を測定し、等価回路モデルに基づいて液滴抵抗、静電容量などの回路パラメータを抽出した。解析の結果、チタニアの複合化により表面の濡れ性が変化し、それが液滴の運動様式を変化させることで、回路定数および発電性能に顕著な影響を与えることが明らかとなった。以上の結果から、DEGの高出力化には帯電材料の誘電特性の最適化に加え、液滴ダイナミクスを制御可能な表面構造設計が重要であることが示唆された。

本誌掲載ページ：385-386p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：507Kバイト