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- 太陽光発電の技術革新岡山大学がグリーンフェライトという素材から、現状のシリコン製太陽光電池の100倍以上の光の吸収率の太陽光電池を開発している、と聞きます。以下、ニュースサイトから。http://sankei.jp.msn.com/science/news/110919/scn11091916400001-n1.htm光吸収100倍の太陽電池を開発 岡山大、生活排熱で発電も2011.9.19 16:38 光の吸収率が従来のシリコン製の100倍以上の太陽電池を、岡山大大学院自然科学研究科の池田直教授のチームが「グリーンフェライト(GF)」と名付けた酸化鉄化合物を使って開発している。 この太陽電池はこれまで吸収できなかった赤外線も発電に利用できる可能性がある。池田教授は「赤外線は熱を持つものから出ている。太陽光以外に、火を扱う台所の天井など家中、街中の排熱でも発電できるかも」としており、2013年の実用化を目指す。 GFは粉末状で、土台となる金属に薄く塗る。1キロワット発電する電池を作るコストは約千円が目標で、約100万円かかる従来のシリコン製に比べて大幅に安い。パネル状になっている従来型では難しい曲げ伸ばしができ、煙突や電柱に巻き付けるなど設置場所は幅広い。--------------以上、引用終了----------------------------------------------------------吸収率が100倍になったからと言って性能も100倍というわけにはいかないと思いますが、この技術は太陽光発電の世界において、ものすごい革新的技術なのではないでしょうか?普及率によっては、世界の発電施設を一割以上減らしても大丈夫そうです。実際問題として、ここまでの高効率な太陽光発電(既に熱発電と言ってもいい?)、可能なのでしょうか?あまりにもでたらめに凄すぎて、実感がわきません。
- >実際問題として、ここまでの高効率な太陽光発電(既に熱発電と言ってもいい?)、可能なのでしょうか?まあ、この話は太陽光で発電するものの話ではなく、おっしゃるように熱発電と考えればよいと思います。太陽光の発電効率は、太陽エネルギーに対する発電量で決まります。それを吸収率で比較しているので、発電効率と混乱のもとになっています。現状の太陽電池の発電効率は20%近くあるので、その効率が100倍以上にならないことは、少し考えるとわかることですが、マスコミがとりあげると、でたらめな話でも誤解する人が多くでてきます。従来シリコン製の太陽光電池が利用できなかった赤外光を吸収でき、それが100倍であるとのことです。しかし、電圧が非常に低いものになるので、エネルギーの利用効率としては無駄が多いものになりますので、発電効率は現状の電池より、間違いなく低くなります。以下に説明します。電気は、電子というものすごく小さい電子の粒の集まりです。光も、同様に光子というものすごく小さい粒の集まりです。光を半導体に照射すると、一つの光子から、一つの電子が出てきます。半導体は、出てきた電子を集め、プラスからマイナスに電線をつなぐことで、電気を流すことができます。このような働きから得られるエネルギーを理解しやすくするために、水力発電をイメージしてください。水力発電のエネルギーは、ダムにたまる水の量と高さで決まります。従来のシリコンの太陽電池は、ダムの高さが高く、低いところに降った雨は集めることができませんが、高いところに降った雨のエネルギーを損なうことの無い高さで水を保持しています。岡山大の太陽電池は、水の量をできるだけ大きくするために、平野の低い位置に高さが低い貯水量の大きなダムを作るようなものです。このように、岡山大の発表は、ダムの高さ(電圧のたとえ)を限りなく低くすることで、水量(電子のたとえ)をできるだけ多くすることができたというもので、電圧の話はあえてしていません。光子(電子)をできるだけ多くするには、電圧を限りなく低くする必要があります。現状のシリコン太陽電池の電圧は太陽電池で取り出せるエネルギーを最大にする最適な波長に近いところにあります。これは、太陽光の波長によるエネルギー分布から、上記に説明したダムの水量(電子)と高さ(電圧)を色々シミュレーションすればわかることです。岡山大は、最適な電圧から大きく離れて電圧のエネルギーロスが大きくなるので、太陽光による発電効率は、現状のものに比べてはるかに低くなるはずです。通常の太陽光発電の研究者なら常識にはずなので、光の吸収率と言ってごまかしているか、視野の狭い研究者で気づいていないかだと思います。ご質問者さんのおっしゃるように、本開発は太陽光発電向けでなく、熱発電向けのものとして進めていくべきものです。
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