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ソーラーパネル不要の太陽光発電でコストが激減か

 ソーラーパネルを使うことなく太陽光発電を実現することで、太陽光発電の設備コストを劇的に下げることになる画期的な発見がされました。

 論文誌である応用物理ジャーナル(Journal of Applied Phiyics)に、ミシガン大学のステファン・ランド教授と博士課程学生のウイリアム・フィッシャーさんが発表した論文で、4月15日に明らかになったものです。

 光には電気的特性と磁気的特性がありますが、学者の間では、その磁気的特性は無視できる程に小さいと考えられてきました。ところが、光がガラスなどの絶縁体の中を通ると、従来考えられていたよりも1億倍の磁気効果をもたらすことが発見されたというものです。そして、この磁気効果は強い電場を形成し、そこから電力を取り出すことができるというものです。

 この発見を応用すると、現在の太陽光パネルで使われている半導体や電荷分離吸収層などが不要になります。また、太陽光パネルは光を吸収するとかなりの熱が発生しますが、この方法だと熱の発生は非常に少なくなります。光を吸収する代わりに、磁気モーメントとしてエネルギーを得ることになります。

 実用化への問題そしては、光の密度を1千万ワット/cm2にしなければならないということです。これに対して太陽光の光密度は1ワット/cm2にも満たないのです。これを克服するための新素材として透明セラミックが良いと考えているとのことです。集光して透明セラミックを使えば1千万ワット/cm2より低い密度でもうまく行くと考えているようえす。

 太陽光をレンズで光ファイバーに集めるという単純なシステムをイメージしているようです。

 この夏には、先ずレーザー光線で、続いて太陽光で電気を取り出す実験をする予定だとのことです。色々な種類のガラスやセラミックの改良素材により、発電効率10%くらいを実現できるとしています。これは、ほぼ現在実用化されている太陽光パネルと同じくらいの効率ということになります。

 今のところ実用化に向けて克服が難しい問題は無いとのことですが、実用化には10年くらい掛かるだろうとのことです。


 この技術は前にご紹介した 光吸収率が現在の100~1000倍の太陽電池 のように、単位面積当たりのエネルギー吸収量が多くなったり、発電効率が良くなるということではなく、太陽光発電の設備コストを劇的に下げるということのようです。安価なガラスレンズや光ファイバーなどを使い、半導体などに比べて、製造過程も全然少なくて済むので、太陽電池部分のコストは劇的に下がることでしょう。

 一般家庭だと、屋根の上に、おそらくガラスレンズがいくつか並ぶか、凹面鏡がいくつか並んだような形になるのでしょう。設備の大きさや発電量は今のシステム同じくらいですが、太陽光発電システムの1kWあたり50万~60万円という現在の価格が、太陽電池部分で10万円、パワーコンディショナーなどのその他部分で10万円で、システム合計20万円/kWくらいになるのではないでしょうか?

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