太陽エネルギーは、世界中に存在するエネルギーの中で最も重要な再生可能エネルギー源の一つです。今までにも色々な太陽エネルギーベースの機械が開発されました。また、急速に人気を得ているのも事実です。環境保護に関心が高まる中、太陽エネルギーがあらゆるアプリケーションに浸透し始めたのも、その流れに沿ったエネルギー源だからでしょう。太陽電池パネルは、太陽エネルギーの非常に効果的なアプリケーションの一つです。各家庭での配置にも適しています。
ソーラーパネルは、最初に太陽光を閉じ込め、最後にそれを電気の直流形式に変換する装置です。ソーラーパネルは、光起電力効果に基づき作動しているので、それ故にPVパネル、または太陽電池パネル、太陽光発電パネルとも呼ばれます。光起電力効果は、主に主要な構造材料の半導体要素によって発生します。使用されている主な半導体材は、単結晶シリコンと多結晶シリコンです。これらの両方のタイプの太陽電池が相互に接続しています。接続は、主にその配置によって光起電力効果を確立するために実行されます。全体のセットアップは、防水ガラスによってさらにカバーされています。最後に全てのソーラーパネルは、外部バッテリーとデバイスに接続され、電気を得ています。
変化の必要性
ポリエステルやテドラーフィルムなどの化学系の材料の代わりに、バイオソーラーのバックシートを付けることによって、より環境にやさしいソーラーパネルに変換できます。バイオソーラー・バックシートの材料は、従来の材料よりも優れた熱性能を発揮します。低温の動作温度もこの種のソーラーパネルのハイライトの一つです。全体的には、この新しく発明されたこのタイプのソーラーパネルは、機械的な強度、電磁気的な特性、気象条件への適応性、また安定性についても優れています。これとは別に、製造会社によるソーラーパネルのセルフ・リサイクリング・プロセスは、より高度で重要な太陽電池パネルを作ります。
次のステップ
1．バイオソーラー(BioSolar)・バックシート・ソーラーパネル
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この先進的なソーラーパネルの主なアトラクションは、バイオソーラー・バックシートの存在です。このバイオソーラー・バックシートは、主に緑の原料のトウゴマの実から作られます。その結果、化学物質を使ったポリエステルやテドラーフィルムの代わりに、このような植物製品を使用することは、環境に配慮した製品の使用となります。
それはどのような違いがあるのでしょうか？
バイオソーラー・バックシート・ソーラーパネルの主なハイライトは、電気絶縁体としての耐久性など、そのマルチアプリケーションの品質です。ガソリン価格が日々上昇しているのを考慮すると、石油系ではないバイオソーラー・バックシート・ソーラーパネルは、環境安全の為にもよい選択と言えるでしょう。また、このパネルの種類の機能も優れた放熱性と動作温度の低さによって開発されてきました。それに加えて、価格の安定性と低い生産コストもこのソーラーパネルの魅力です。
問題
このバイオソーラー・バックシート・ソーラーパネルは、完全に環境に配慮しています。しかし、この特殊なパネルのメカニズムが完璧に作動するには、生産過程で最適な作業温度を保つことなど具体的で、しかも正確である必要があります。
2．ポリマー太陽電池
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ポリマー太陽電池は、3つの異なるタイプのメカニズムから製造されています。スクリーン・プリンティング、ナイフ・オーバー・エッジ・コーティング、そしてスロット・ダイ・コーティングです。
それはどのような違いがあるのでしょうか？
完全なセットアップは、酸化インジウムスズ(ITO)の層をブレンドし、ポリエチレンテレフタレート(PET)基板で構成された5つの層から成り立っています。ITO層は、スクリーン印刷を用いて作られる最初の層です。しかし、2枚目の層は、ナイフ-エッジ-オーバー・コーティングまたはスロット‐ダイ・コーティングのプロセスを用いて、酸化亜鉛ナノ粒子から調製されます。また第三層は、ITO層と混ぜ合わされた細長い切れ状で作られています。ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)の第四層:PSSは、スロット-ダイ、またはスクリーン印刷法によってパターン化されます。最後の第5層は、スクリーン印刷か、スロット-ダイプロセスを実行することによって銀電極で作られています。従って最終的に4つの独立した太陽電池モジュールの生産は、そのような太陽電池の主要なハイライトです。各層は、単一のストリップセル、2つのストリップセル、3つのストリッピング、及び8つのストリッピングモジュールになっています。全体のパフォーマンスは、全てのモジュールが組み立てられると数倍の性能を発揮します。
問題
この種類の太陽電池パネルは、全体のセットアップを実験研究室内でしか試されていません。このシステムが実用的にフィールド上で高い性能を発揮するかは確認していません。結果として、他のモデルと比較して、この太陽電池パネルの利点指数を決定するのは難しくなります。
3．タバコ使用の生物分解可能なソーラー
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この非常に独特なコンセプトは、植物のタバコの助けを借りて太陽電池を製造することです。単に、タバコ植物を基材にスプレーするだけで太陽電池に変えることができます。
どんな違いがあるのでしょうか？
この生物分解可能なタバコ太陽電池は、実際には、タバコモザイクウイルスを用いてデザインされています。まず、タバコモザイクウイルスの遺伝子にいくらかの変更を加えたものを植物に噴霧します。その後、小さな構造体である発色団が、植物細胞内でのウイルスの挿入によって形成されます。発色団は、主に光エネルギーを強力な電子へと変換します。このように、この素晴らしい発明は、エネルギー生産の分野に革命をもたらすのに十分効率的で、また環境にやさしく機能します。
問題
生分解性の物質を使用することにより、この太陽電池の生産は環境にやさしい方法です。しかし、実際に植物から電子を収集することは容易ではなく、とても厳しい挑戦であると研究者は述べています。また、全体のセットアップに多くの精度が必要であり、実験中の段取りにも正確さが重要です。
