神戸大学 研究シーズ|
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研究キーワード：神戸大学における「太陽光」 に関係する研究一覧：5件
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発表日：2025年10月7日
1
水の電気分解に使われる酸化物電極触媒表面の自発的な構造変化を放射光で観察
水の電気分解において、電極触媒表面でどのようなプロセスで化学反応が進行するかを知るために必要な表面の原子配置を、放射光を利用して観察しました。今回研究したコバルト酸化物では、高機能触媒と類似の構造が電気化学環境下で自発的に形成され、それに伴い触媒活性も変化することを発見しました。再生可能エネルギーの貯蔵を無駄なく行うために必要な触媒の開発に、原子スケールの構造情報が利用できるようになります。研究の背景水の電気分解は環境負荷のないエネルギー貯蔵の重要なステップであり、その反応を効率化するために多くの研究が行われています。白金...
キーワード：オープンアクセス/ベイズ推定/再生可能エネルギー/コバルト酸化物/高エネルギー/水溶液/X線回折/ストロンチウム/加速器/放射光/放射光X線/データ解析/太陽/太陽光/電気分解/電極触媒/チタン酸ストロンチウム/貴金属/エネルギー貯蔵/ペロブスカイト/電解液/持続可能/還元反応/持続可能な開発/太陽光発電/チタン/界面構造/カリウム/コバルト/環境負荷/金属酸化物/固液界面/酸化物/電気化学/二酸化炭素/風力発電/物質移動/表面構造/APC/水素ガス/パラジウム/構造変化
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月9日
2
少数データから光触媒性能を予測可能な機械学習モデルを開発
太陽光水素製造技術の実現に向けた材料開発を加速
本研究では、39種類の元素の中から複数種を選んでドープしたヘマタイト光触媒を、ソルボサーマル法注6）によって合成し、導電性ガラス基板上に集積・焼成することで、計97種類の光触媒電極を作製しました。1.6Ｖの電圧印加時の光電流密度を目的変数注7）、サンプルの組成情報から作成した元素特徴量や各種分析データを説明変数注8）として、二段階のLASSO回帰による光電流密度の予測を行いました（図1）。LASSO回帰を二段階にすることで、モデルの予測精度が最大化する説明変数を選択でき、過学習注9）や学習不足による予測精度...
キーワード：変数選択/回帰分析/性能予測/機械学習/人工知能（AI）/金属元素/光エネルギー/水素生成/正則化/太陽/光エネルギー変換/反応場/太陽光/光電流/マテリアルズ・インフォマティクス/触媒作用/可視光/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ドーピング/光触媒/環境負荷/水素製造/導電性/二酸化炭素/インフォマティクス/エネルギー変換
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月12日
3
分子内のすばやい動きで高いエネルギー光へ変換
量子センシングの医療応用にも期待
本研究では、アントラセンとよばれる発色団を橋渡しする中心原子としてホウ素を用いた三量体分子を用い、励起子の分子運動を活性化させる戦略を考えました。ホウ素原子で連結された嵩高い三量体発色団分子において、ホウ素に繋いだ三つの単結合（図1a）は、炭素原子による四本の単結合とは異なり、安定なオクテット則を満たしません。この中心原子からの低い結合次数による不安定性が、三量体内での三重項励起子(図1b)の分子活性化運動につながると予想しました。そこで分子内で三重項励起子ホッピングを示すことが期待されるトリ（9-アントリル）ボラン（TAB）をTTA-UC材料の発光体とし、光増感剤である白金2,3,7,8,1...
キーワード：情報学/シナジー/光エネルギー/持続可能社会/パルス/原子核/高エネルギー/時間分解/電子スピン共鳴/スペクトル/近赤外/磁場/赤外線/太陽/分子活性化/アントラセン/分子運動/光エネルギー変換/物理化学/分子配向/太陽光/磁気モーメント/有機分子/量子センシング/パルスレーザー/可視光/赤外光/双極子/波長変換/発光素子/分子振動/トルエン/持続可能/ボトルネック/紫外線/持続可能な開発/太陽光発電/反応速度/材料設計/太陽電池/電池/スピン/センシング/ピコ秒/マイクロ/マイクロ波/レーザー/拡散係数/量子力学/励起子/エネルギー変換/ホウ素/アップコンバージョン/がん治療/ポルフィリン/近赤外光/光増感剤/増感剤/立体構造
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年4月3日
4
昼夜に発電可能な熱放射発電素子構造を提案
持続可能なエネルギー供給に期待
通常の半導体では価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップ内で電子は存在できませんが、半導体量子構造や不純物などがバンドギャップ内に形成するエネルギー準位を中間バンドとして用いることで、バンドギャップエネルギーよりも低エネルギーの遷移を熱放射や光吸収で利用できるようになります。本研究では、高温での動作が期待できる、中間バンド構造を導入した熱放射発電素子における発電特性を解明し、伝導帯から価電子帯、伝導帯から中間バンド、中間バンドから価電子帯の3つの遷移を利用することで発電密度が向上することを明らかにしました（図１）。これまでに、3つの遷移が可能なエネルギーに重なりが無い場合、中間バンド構造を導入する...
キーワード：産学連携/バンド構造/赤外線/太陽/太陽光/キャリア/バンドギャップ/光吸収/半導体量子構造/量子構造/カーボンニュートラル/持続可能/高温環境/太陽光発電/太陽電池/電池/カーボン/電磁波/二酸化炭素/半導体
他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年3月5日
5
ホログラフィーの弱点を克服レーザーを不要とする単一カメラを用いた高速度 3 次元 イメージング技術の実証に世界で初めて成功
このような状況において、本研究グループは並列強度輸送方程式（図１）と呼ぶ技術を考案しました。この技術では、従来の強度輸送方程式で必要な複数枚の画像を1台のカメラを用いてワンショット記録するので、物体のある瞬間の強度と位相の両方の画像を1枚の画像として取得することを可能にしました。これにより、用いるカメラの撮影速度に応じて、動く物体の強度と位相の両方の動画を記録できるようになりました。また、高速度カメラを用いて並列強度輸送方程式を実施することで、可干渉性の低い光源で照明された高速に動く物体やその物体が発する光の強度と位相の両方の高速度動画像の記録を可能にしました。並列強度輸送方程式を実施...
キーワード：3次元形状/動画像/情報学/空間解析/時空間解析/産学連携/ホログラフィー/核融合/核融合炉/揺らぎ/内部構造/CCD/磁場/太陽/直線偏光/太陽光/CMOS/ホログラム/光散乱/高電圧/LED/計測技術/発光ダイオード（LED）/エンジン/システム工学/プラズマ診断/マイクロ/レーザー/画像計測/屈折率/光学素子/航空機/自動車/分解能/可視化技術/蛍光顕微鏡/蛍光標識
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学総合生物