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太陽光発電の課題(その2)
最近、次のCMを何回も見せられている!

http://taiyoko-hikaku5.com/contents/page/10
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太陽電池のエネルギー変換効率

太陽電池とは光のエネルギーを電気のエネルギーに変える働きを持っています。電池という言葉からは、乾電池のように電気を溜めておく機能(蓄電)を持っているように考えがちですが、一般住宅用の太陽電池には蓄電の機能はありません。

太陽電池は太陽光発電システムの中でも一番重要な部分です。太陽電池の品質が低いと思うような電気出力は得られません。光のエネルギーを効率的に電気のエネルギーに変えることができれば、1枚の太陽光パネルから得られる電気エネルギーは当然ながら大きくなります。

この意味では、太陽電池の電気エネルギー変換効率を高めることが最大の課題ということになります。太陽電池の性能を示す算式は次のような「光電変換効率の算式」としてあらわされます。

モジュールの変換効率=(モジュール公称最大出力W/モジュール面積㎡)/(1000W/㎡)
ただし、どんなに性能の良い太陽電池を作ったとしても変換効率は100%にはなりません。
現在市販されている太陽電池の変換効率は、10~20%程度です。

これにはいろいろな理由がありますが、太陽電池のセルの表面で入ってきた光の一部が反射したり、太陽電池の材料の内部抵抗(電気的抵抗)が働いて、その抵抗が一部は熱エネルギーに変わってしまうなどの理由が代表的なものです。

このような理由で、現在主流になっている代表的な太陽電池である単結晶シリコンの場合は、その変換効率の理論限界値は30%程度と考えられています。

しかしながら今後、あらたな電池の材料が開発され品質を向上させられれば、50%の変換効率も可能になると考えられています。まだ研究レベルではありますが、50%という数値が今後の太陽光発電システムの目指すところと言えるでしょう。


2011年12月07日号に「太陽光発電の課題(その1)(http://kissyarita.blog.fc2.com/blog-entry-13.html)」について、弊ブログで書かせて貰って1年8カ月近くも経ってしまった。

その間の技術の進歩は、多分速く、当時の技術(今実用化されている技術)を‘第1世代’と呼ぶなら、今や‘第4世代’だという!

第4世代の太陽電池
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/HONSHI/20111014/199315/
日経エレクトロニクス2011年10月17日号太陽電池サバイバル

このグラフには、約2年前に‘第4世代’の太陽電池として紹介されている。しかし、上のグラフをよ~く見ると、‘第4世代太陽電池’の領域は‘破線’で囲ってあり、「実用化にはまだ課題が多い技術」という注意書きがついている!

ところが、ところがである!

ついつい最近今月(8月)に入ってから、私にも打ち合わせ参加の要請があり、何と

‘第4世代太陽電池’の実用化は、もう直ぐ!

という情報が飛び込んできた!

上図の‘第4世代太陽電池’の領域の‘破線’が‘実線’に変えられるというのである!

実は、この‘第4世代’の太陽電池の技術範疇は、相当広いらしく、幾通りもの方法があるらしい!?

兎に角、素晴らしい進歩である!

私が今までこの分野に約2年前から携わって来たのだが、それは、‘第1世代’の‘Si’を如何に安価に製造するか?というのが‘命題’だったのである!

2011年9月8日に、或る‘セミ学会’で私が発表させて戴いた資料の‘第1ページ’を以下に示す。

太陽光発電用シリコンの新製造技術と資源の確保について0001-2

<第2ページ以下には‘ノウハウ’が書かれているので、ここでは割愛>

という訳で、少なからず近々、その‘第4世代’の技術の全貌が明らかにされそうである。

こうなれば、一日も早く実用化が急がれる!

聞くところによると、‘変換効率’は、約30%で、第1世代の約10%に比べて、効率は、‘3倍’!

そして、何と‘製造コスト’が、大量生産すれば、第1世代の約1/3 になる可能性がある、というから、大雑把に言って

およそ‘10倍’の効果

が見込まれるという!

さて、その実態は???

(つづく)
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[2013/08/20 12:20] | 技術の進歩 | トラックバック(0) | コメント(0) | page top
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