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高効率太陽電池の開発とは？課題と対策・製品を解説
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光半導体・電子デバイスにおける高効率太陽電池の開発とは？
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太陽光の持つ特性に極めて近い光、セリック『人工太陽照明灯 SOLAX 総合カタログ』。
インテリアとしても使える太陽光の照明灯「人工太陽照明灯 SOLAX 100Wシリーズ」、100Wシリーズを大型化した「人工太陽照明灯 SOLAX 500Wシリーズ」、セルの大きさに応じたソーラシミュレータ「ソーラシミュレータ セル評価用小型」など多数収録。
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。
セリック『人工太陽照明灯 SOLAX 総合カタログ』
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光半導体・電子デバイスにおける高効率太陽電池の開発
光半導体・電子デバイスにおける高効率太陽電池の開発とは？
光半導体や電子デバイスの技術を応用し、より少ない光エネルギーで多くの電力を生み出す太陽電池の開発を目指す分野です。再生可能エネルギー源としての太陽光発電の普及と効率向上に貢献します。
課題
変換効率の限界
既存の太陽電池材料では、光エネルギーを電気エネルギーに変換できる割合に物理的な限界があり、さらなる効率向上が求められています。
製造コストの高さ
高効率化を実現するための特殊な材料や製造プロセスは、コストが高くなる傾向があり、普及の障壁となっています。
耐久性と安定性の課題
屋外での長期間の使用に耐えうる耐久性や、環境変化に対する安定性を確保することが、実用化には不可欠です。
光吸収特性の最適化
太陽光スペクトルの幅広い波長を効率的に吸収し、エネルギー損失を最小限に抑える材料設計が課題です。
対策
新材料の探索と開発
ペロブスカイトや有機半導体など、新しい光吸収材料や電荷分離材料を開発し、変換効率の向上を目指します。
積層構造の最適化
異なるバンドギャップを持つ複数の半導体層を重ねることで、より広い波長の光を吸収し、変換効率を高めます。
製造プロセスの革新
印刷技術やロール・ツー・ロール方式など、低コストで大量生産が可能な製造技術を開発・導入します。
光閉じ込め技術の導入
ナノ構造や反射層を用いて光をセル内に閉じ込め、吸収効率を高めることで、薄型化と高効率化を両立させます。
対策に役立つ製品例
次世代型光電変換素子
新しい半導体材料と積層構造により、従来のシリコン系太陽電池を超える変換効率を実現する光電変換素子です。
低コスト印刷太陽電池
ロール・ツー・ロール印刷技術を用いて製造され、従来の製造方法に比べて大幅なコスト削減が可能な太陽電池です。
高耐久性薄膜太陽電池
特殊な保護膜や材料設計により、厳しい環境下でも長期間安定した発電性能を発揮する薄膜型の太陽電池です。
集光型太陽電池モジュール
レンズやミラーを用いて太陽光を集光し、小型の高効率セルで発電することで、設置面積あたりの発電量を最大化するモジュールです。
