微視的折畳み技術が太陽電池の性能を47%向上させる

太陽電池の性能を上げるために開発中の技術は非常に数多く、そのすべてが太陽エネルギーを使う発電方法に革命をもたらすものになるでしょう。微視的折畳み(microscopic folds)は、そのトップにあるもので、安価なプラスチックの太陽電池の出力を向上させるものであるとされています。この折り畳みメカニズムは、小さな折りたたみを作って光合成の効率を上げる植物の葉の構造にヒントを受けました。

Tiny Folds Boost Performance of Solar Cells

この技術をさらに効果的なもにする基本的な原理は、カーブを加えることでより多くの光を吸収するということです。シリコン製の太陽電池に比べて安価なプラスチックでできた太陽電池であっても同じ結果が得られるでしょう。

太陽電池のカーブは、葉の形態や、微視的折畳みに似たシンプルなものを使ってより多くの光を取り入れる方法を真似た素材を通して光を導きます。従来型の太陽電池では、光の波長が長くなると容量が減りますが、折り畳み技術を使ったものでは、光波の範囲が600%にも増えるとされています。

この技術の実現可能性や折りたたみ面の作成を実験するため、研究者たちは紫外線を使って液体の写真接着剤(photographic adhesive)を硬化させました。接着面が硬化するスピードにより生じる張力の程度が変わるので、結果としてひだ状に硬化します。それらのひだのうち、浅いものは「しわ」、深いものは「折り畳み」と呼ばれます。そしてしわと折りたたみを組み合わせたときが最も効果的であることも発見しました。

これらのことから、自然界が私たちの問題への答をすべて持っているのだということが再度認識されました。自然は人類の想像力を遥かに超えるものであり、自然をじっくりと学び、自然の摂理に倣うのが、私たちがすべきことなのです。微視的折り畳み技術が確立されれば、太陽光を効果的に利用することによりその無駄を大幅に減らすことが可能で、将来のエネルギー危機を回避することができるはずです。

 

Via: Livescience

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