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ハイブリッド太陽電池に関して知っておくべきこと

by admin

太陽は無限のエネルギー源によって地球全体に生命力を与えてくれます。そのポテンシャルを最大限に利用することができれば、太陽エネルギーには電力の問題を解決できる可能性があります。化石燃料の価格が上昇するとともに、従来の動力源を補足するために、太陽エネルギーの利用も増えてきています。しかし、問題なのはソーラーパネルが高価なことです。太陽エネルギーを本質的に利用することができても、それを断えることがない電源を確保する高密度エネルギーに変換することに問題があります。この価格問題に取り組むために、ハイブリッド太陽パネルが解決法として出現しました。セルは酸化亜鉛と共役高分子(ドナー供与体として知られている)のような無機物から構成し、光を吸収して転送します。これは無機物(引受側)への電子正孔として知られています。そして、共役高分子はクリーンな電気に変換された電子を転送します。

ハイブリッドPVは、従来のものより価格が安いという利点があり、また、熱の特性と太陽電池の特性をうまく融合させることができる機能があります。さらに、従来の太陽エネルギー・システムとは異なり、広い設置スペースを必要としません。ハイブリッドPVを使用すると、太陽のサーマルシステムに投資するより、太陽エネルギーを最大限に利用することができます。

傾向

a) 富士通の太陽電池は日光と同様に体温からも熱を吸収

Fujitsu Hybrid Solar Cells

富士通は、バッテリーを使う必要がないユニークな太陽電池を開発しました。その代わりに、人体の生物電気が電力を生成します。マトリックス・フィルムと呼ばれているハイブリッドPVパネルは、体温を電力の補足に使用することに加えて、室内の照明光からのエネルギーも利用することができます。私たちは、もちろん、マトリックスの能力範囲を知りませんが、富士通は有機セルがうまく機能することができることに確信しているようです。これが成功すれば、将来の機器装置は、人の体温や太陽光、そして照明からの熱とエネルギーを使用して作動することができるようになるでしょう。

b) プリズム・ソーラー、低価格でパワーのあるハイブリッドのソーラー・モジュールを開発

Prism Solar's Hybrid Solar Cell

プリズム・ソーラーは、ホログラフィー・プラナー・コンセントレータ(HPC)を開発しました。この技術は結晶太陽光発電と直射日光と反射光を利用することを可能にするホログラフィーの薄膜を組み合わせました。2方向から光を吸収する機能によって、従来の太陽電池より30パーセント多くのエネルギーを生成することができます。生産されたエネルギーの密度が高いので、長期的にコストパフォーマンスが良く、設置場所も標準のPVほど必要はありません。

c) ハイブリッド太陽電池太陽熱吸収装置

Solimpeks Corp Hybrid Solar Collectors

トルコの企業Solimpeks社は、電気と湯を生成することができるVoltherハイブリッド太陽熱吸収装置を作成しました。二つの機能を兼ねたこの技術は、熱吸収装置とハイブリッド太陽電池(後に水によって冷やされる)を使用します。これは個別の太陽サーマルシステムを使わなくても水を暖めることができます。1台で2つの機能を実施するので、機械の設置にスペースをとる必要なく、コストを削減することができ、加熱効果が低減するまでシステムを長時間使用することができます。

d) アルゴンヌのハイブリッドPVセル

Argonne Hybrid PV Cell

米国エネルギー省のアルゴンヌナショナル研究所は、ハイブリッドPVパネルの効率を10倍に上げることができる可能性のある技術を考案しました。ここでは、ポリマーとは半導体材料を含んでいる内部のチューブです。重合は酸化チタンから作られたナノチューブ内部のポリチオフェンの導入によって得られます。科学者は、この技術はポリマーから作られたものと比較して、パネルの効率を増加させることができると主張します。成功すれば、これらのハイブリッド太陽電池を製造するコストは著しく削減されるでしょう。

利点

a) この技術は日光を吸収するだけでなく、人工の照明や体温からも同様にエネルギーを吸収することができます。この技術は数十年前には存在せず、ハイブリッドPVの大きな可能性を秘めています。

b) 反射光を吸収して電力に変換する能力は、高価なシリコンの使用を減らすことにつながるので、ハイブリッド太陽電池の生産コストを削減することができます。

c) 発電機と太陽熱吸収装置の両方として機能する能力は、現在の技術で達成することができる従来のPVの設置ほどスペースを取りません。

実情

すべての革新的な技術のように、各ハイブリッド・ソーラーパネルは、それぞれに問題が存在します。カーボンナノチューブ粒子が崩壊すれば交換する必要があるので、ハイブリッドPVのコストパフォーマンスとして、交換費用と維持費を考慮する必要があります。さらに、液状有機電解質はといえば、常に漏出の問題があります。

影響

北京とモントリオールでSolarWall PV/Tのような大規模な商用プロジェクトの成功を見ると、ハイブリッドPVセルは太陽エネルギーを吸収するための選択肢として真っ先に取り上げられるように思えます。従来のPVがとても高価なので、ソーラーシステムを購入する消費者は少ないですが、ハイブリッドPVは低価格なので変化が見られるかもしれません。二つの機能を兼ねたハイブリッドPVセルは、将来的に購入の推進の支援となるでしょう。

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