2016年度 | エネルギーデバイス論第二大岡山

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学士課程
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2016年度　エネルギーデバイス論第二大岡山 Interdisciplinary principles of energy devices 2

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開講元: エネルギーコース

担当教員名: 伊原学笹部崇宮島晋介小寺哲夫波多野睦子菅野了次平山雅章

授業形態: 講義

メディア利用科目

曜日・時限(講義室): 火3-4(W241, G115（,G111）)

クラス: -

科目コード: ENR.A404

単位数: 1

開講年度: 2016年度

開講クォーター: 2Q

シラバス更新日: 2016年1月11日

講義資料更新日: -

使用言語: 日本語

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シラバス

講義の概要とねらい

エネルギーには熱，化学，電気，核エネルギーなどあり、人類の生活は電気エネルギーの搬送、利用によって支えられている。したがって、一次エネルギーから各種エネルギー変換デバイスを用いて電気エネルギーに変換し、供給する必要がある。エネルギー変換デバイスには，火力発電，　原子力発電，　ヒートポンプ，燃料電池，太陽電池，発光デバイス，二次電池など様々な種類が存在する。これらのエネルギー変換デバイスは，効率が熱力学の制限を受けるばかりでなく，種々の技術的な制約の上で動作している。よって，これらのエネルギーデバイスの動作原理を学ぶことは，将来の持続可能社会の実現に向けて非常に重要である。エネルギーデバイス論第一およびエネルギーデバイス論第二を通じて，エネルギー変換デバイスの動作原理や長所，短所および先端技術動向を含めて総合的に学ぶ。本講義では，エネルギー変換システムにおける要素技術のうち，光エネルギー/電気エネルギー変換（光電変換）や化学エネルギー/電気エネルギー変換をおこなうエネルギーデバイスの動作原理と特徴を理解することを目的とする。具体的にはエネルギーデバイスとして，燃料電池，太陽電池，発光デバイス，蓄電デバイスを取り上げ，原理と効率限界などを総合的に講述する。これらのエネルギーデバイスの動作原理に触れることにより，受講生の光電変換・電気化学やその他の関連技術・学問領域への深い理解を促す。

到達目標

講義終了後受講者は，下記の各項目を行うことが可能になる。
1. 燃料電池の基礎的事項について説明する
2. 太陽電池の基礎的事項について説明する
3. 発光デバイスの基礎的事項について説明する
4. 蓄電デバイスの基礎的事項について説明する
5. 各デバイスの類似点と相違点について説明する

キーワード

燃料電池，太陽電池，発光デバイス，蓄電池

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

✔ 専門力

教養力

コミュニケーション力

✔ 展開力(探究力又は設定力)

✔ 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

初回に講義全体のガイダンスを行った後、各デバイスについて２回もしくは１回の講義で説明を行います。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	エネルギー変換デバイスの全体像、燃料電池における理論効率・温度・材料の関係	エネルギー変換デバイスの概要および燃料電池の理論効率について説明できる
第2回	燃料電池の理論起電力と電解質の種類、燃料電池の変換効率の算出方法と損失要因、水蒸気改質と固体酸化物燃料電池	燃料電池の原理と基礎および水蒸気改質をおこなう固体酸化物燃料電池の理論効率について説明できる。
第3回	燃料電池の種類と各電極反応、エネルギー変換効率の二つの基準LHVとＨＨＶ、固体高分子燃料電池のプロトン伝導膜	燃料電池の種類と固体高分子燃料電池の特徴について説明できる。
第4回	太陽電池の基礎	太陽電池発電原理、効率制限要素について説明できる。
第5回	太陽電池の最新技術	最新の太陽電池構造および材料について説明できる。
第6回	発光デバイスの基礎	発光デバイスの基礎について説明できる。
第7回	蓄電デバイスの基礎	蓄電池の基礎について説明できる。
第8回	全体の総括	各々のテーマについて重要なポイントを説明できる。

教科書

教科書は使用しません。必要に応じて資料を配布します。

参考書、講義資料等

必要に応じて参考文献を示します。

成績評価の基準及び方法

期末試験、講義中の簡単なクイズにより評価する。

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし。

国立大学法人東京工業大学