非従来型エネルギー資源のコンセプトは、石炭や石油等、地球の非再生可能エネルギー資源が底を着き始め、大きな研究課題となっています。 環境に優しいエネルギー資源に切り替える時が、やって来ています。 これらの非従来型エネルギー資源の中で、太陽エネルギーはリストのトップに上がるものです。
科学者達は計り知れない研究と、太陽エネルギーを安価に利用するという分野で開発をしてきました。 しかし、さらなる効率が改善できる余地があります。 低価格のエネルギー生産も、一般レベルで使用が可能になるためには大切な事です。
次にあげるのは、次世代で主要な電力資源となる可能性のある、高効率の５つのソーラーパネル技術です。
１．色素増感太陽電池に電力を与えるナノテクノロジー
オハイオの研究者達が、色素増感太陽電池（ＤＳＳＣ）として知られる、この低コストの美しい太陽電池を設計しました。 ルテニウムとチタン、または酸化亜鉛を混合したこれらの電池は、太陽放射線を吸収する能力を持っています。 しかしそれを活用するために、電力を転送するという問題が残っています。 ナノテクノロジーはこれにその適用を見出し、吸収した太陽エネルギーを転送するナノワイヤーを、この電池に提供しました。 科学者達はまだ研究を続けていて、コスト削減と効率増加のためにナノツリーをデザインしています。
２．オーストラリアが開発者した、世界で最も効率の良い太陽電池
最近オーストラリア、シドニーのサウスウェールズ大学の研究者達が、入射太陽放射線の４３％を利用する、世界で最も効率の良い、太陽電池を開発しました。 多細胞設計は、赤外線と可視赤色光間のスペクトルバンドを利用できるようにデザインされています。 インジウムやガリウム、リン等、高価な半導体の使用は、本当に高効率の太陽電池を作る事ができますが、家庭や産業レベルで、手頃に使用出来ないかもしれません。 生産コストが削減できれば、非常に効率的な太陽電池のデザインの見通しが提案される事になります
３．球状太陽電池
日本のテキサス・インスツルメントは、最初の球状シリコン太陽アレイを生産しました。 ｐ－ｎ型ｐ配列で構成され、球状シリコン電池（直径１ｍｍ）がリアクター（直径２．２－２．７ｍｍ）に配置されていて、可能なあらゆる角度から太陽放射線を吸収する事ができ、シリコンの内面はＰ電極として作用し、外面はＮ電極として作用します。 このセットアップは効率が良く従来の太陽アレイより５倍安価です。
４．デイ４エネルギーパネル
デイ４は、カナダの企業が導入したソーラーパネルで、２５％まで太陽エネルギーコストを削減するそうです。 従来のソーラーパネルは、吸収した太陽エネルギーを転送する母線を使用しています。 母線を利用すると温度が上昇し、太陽光線を適切に吸収する、効率の良いエリアが少なくなります。 これを解決するために、デイ４は母線の代わりに銅線を使用し、ソーラーパネルの過剰な熱形成を回避し、より多くのエネルギー出力を生産するために、太陽光電池と相互作用する太陽放射線に十分なスペースを提供します。 この企業はまた、このパネルが１４－１７％まで、ソーラーパネルの効率を高めたいと望んでいます。 デイ４はまた、ソーラーパネルの効率を高める為に、製品に電解質を導入しようとしています。
５．サンヨーのシリコン太陽電池
サンヨー電気は世界でもっとのエネルギー効率の良い、結晶シリコン太陽電池を開発しました。 ＨＩＴ電池（固有の薄層とのヘテロ接合）２３％の高効率で処理でき量にデザインされています。 サンヨーは、この電池は光吸収損失や抵抗損失を削減する事により、効率を高めるように作られているといいます。 このユニークなモデルは、２つの超薄型アモルファスシリコンの間に、結晶シリコンを挟むように構成されています。 このユニークなモデルはへトロ接合シリコンによって太陽放射線を最大限に吸収でき、高いエネルギー効率が得られます。
