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スマートウィンドウの技術動向と調光材料の設計、特性

スマートウィンドウの技術動向と調光材料の設計、特性

～調光ガラスの原理と仕組み、新しい材料を使ったスマートウィンドウの開発～
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概要

本セミナーでは、窓ガラスの断熱性能・遮熱性能と省エネルギー効果との関係を解説し、世界で行われている様々なスマートウィンドウ技術を紹介いたします。

開催日

  • 2023年1月27日(金) 10時30分 ～ 16時15分

修得知識

  • 窓における断熱のしくみ
  • 窓における遮熱のしくみ
  • スマートウィンドウと省エネルギーの関係
  • 実用化されている様々なスマートウィンドウの種類と概要
  • 調光ガラスの概要と開発動向
  • エレクトロクロミック材料の概要
  • エレクトロクロミック調光デバイスの概要
  • メタロ超分子ポリマーのエレクトロクロミック特性と開発状況
  • メタロ超分子ポリマーを用いたエレクトロクロミック調光デバイスの開発状況
  • 赤外線スマートウィンドウの基礎と応用
  • 有機金属化合物分解法 (MOD法) の原理
  • 多孔質モスアイ構造の原理と反射低減効果
  • サーモクロミック特性評価手法
  • FDTD法による多孔質薄膜の解析評価

プログラム

第1部 スマートウィンドウ技術の原理、特徴と調光ガラスの開発動向

(2023年1月27日 10:30〜12:00)

　窓ガラス自身で日射を調整するスマートウィンドウは、大きな冷暖房負荷低減効果が期待できる窓として注目を集めています。しかしながら、窓ガラスと省エネルギー性能の関係については、その原理がよく理解されないまま研究が行われているケースがよくあります。
　本セミナーではまず、窓ガラスの断熱性能・遮熱性能が、省エネルギー効果とどのように関係しているかを解説した後、現在実用化されている、もしくは実用化が近い様々なスマートウィンドウ技術について、その概要及び開発動向を紹介します。

  1. 窓と省エネルギー
    1. 窓におけるエネルギーの出入り
    2. 窓の断熱性
    3. 窓の遮熱性
    4. スマートウィドウの省エネルギー性能
  2. スマートウィンドウの種類と特徴
    1. エレクトロクロミック
      1. 薄膜型
      2. 溶液型
      3. SPD型
      4. PDLC型
      5. GHLC型
    2. サーモクロミック
    3. サーモトロピック
    • 質疑応答

第2部 メタロ超分子ポリマーのエレクトロクロミック特性と調光ガラスの開発

(2023年1月27日 13:00〜14:30)

　近年、調光ガラスが世界的に注目されている。本講座では、エレクトロクロミック調光デバイスについて紹介する。特に、塗布により製膜できる新しいエレクトロクロミック材料である「メタロ超分子ポリマー」に焦点をあて、材料特性、及びそれを用いたエレクトロクロミック調光デバイスの特性について最新の開発状況を紹介する。

  1. エレクトロクロミック調光デバイスの紹介
  2. メタロ超分子ポリマー
    1. エレクトロクロミック特性
    2. 他のエレクトロクロミック材料との比較
    3. マルチカラー化
    4. 黒色表示
    5. 近赤外エレクトロクロミズム
  3. メタロ超分子ポリマーを用いたエレクトロクロミック調光デバイス
    1. デバイス作製方法
    2. グラデーション調光
    3. フレキシブル化
    4. 低電圧駆動化
    5. メモリ性
    6. 蓄電性能
  4. 実用化に向けた取り組み
    • 質疑応答

第3部 多孔質モスアイ構造VO2薄膜を利用した赤外線スマートウィンドウ

(2023年1月27日 14:45〜16:15)

　地球温暖化による気候変動を解決するためには、熱エネルギーを効率的に使用して物質から放出される排熱を抑制することが重要です。二酸化バナジウム (VO2) は温度変化が生じることで、熱的に誘発された相転移によって近赤外域の光学特性の急激な変化を引き起こします。このため、可逆的に低温透明状態から高温不透明状態へ移行して自動的に太陽熱流束を調整することができます。
　本講座では、有機金属分解法 (MOD) を用いて作製した、ナノスケール多孔質モスアイ構造を有するVO2薄膜を応用した赤外線スマートウィンドウを紹介します。また、高原子価カチオン元素を用いた置換ドーピングによる相転移温度の低温化を図り、環境温度に適応できるスマートウィンドウの現状と将来展望について述べます。

  1. 地球温暖化とサーモクロミズム
    1. 太陽光放射エネルギーと熱放射抑制
    2. 赤外線スマートウィンドウ
  2. 酸化バナジウム
    1. 酸化バナジウム結晶
    2. 二酸化バナジウム (VO2) の結晶相転移
  3. MOD法によるVO2薄膜の成膜法
    1. 金属有機化合物分解法 (MOD法)
    2. サファイア基板上多孔質モスアイ構造VO2薄膜
    3. カチオン元素添加による相転移温度の低温化
    4. ガラス基板への成膜およびバッファ層形成による性能向上
  4. FDTD法による熱放射抑制シュミュレーション
    1. FDTD法による光電磁場解析
    2. ナノ粒子層状構造モデルによるシミュレーション
  5. 今後の課題および将来展望
    • 質疑応答
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講師

  • 吉村 和記 氏
    国立研究開発法人 産業技術総合研究所 中部センター 研究業務推進部
    イノベーションコーディネータ
  • 樋口 昌芳 氏
    国立研究開発法人 物質・材料研究機構 機能性材料研究拠点 電子機能高分子グループ
    グループリーダー
  • 和田 英男 氏
    大阪工業大学 工学部 ナノ材料マイクロデバイス研究センター
    特任教授
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主催

株式会社 技術情報協会
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  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

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