1: 伊勢うどんφ ★ 2013/12/24(火) 21:28:42.60 ID:???

 産業技術総合研究所は、新世代の太陽電池として注目される「有機太陽電池」に関して、太陽光を電気に変換する割合である「光電変換効率」(以下、変換効率)の理論的な限界をシミュレーションし、約21%と算出した。

有機太陽電池の変換効率の理論限界の検討は、産総研の太陽光発電工学研究センターを中心に、環境・エネルギー、計測・計量標準、ナノテクノロジー・材料・製造の各分野の研究員が連携し、各分野の研究員からなる有機太陽電池限界効率検討会にて取り組んできた。
今回、理論的に計算された限界値・約21 %は、現状の効率である10~12 %より十分高く、今後、材料の選択や改良、構造の最適化によって変換効率のさらなる向上が期待できることを示しているという。

 現在主流の結晶シリコン型太陽電池など無機太陽電池の変換効率の理論限界は知られていた。
これをもとに、無機太陽電池と有機太陽電池の、光を吸収した後に電気を生み出す機構の違いを考慮に入れて、有機太陽電池の変換効率の理論的限界を算出した。この成果は、有機太陽電池の変換効率は「どこまで向上できるか」という研究開発の指針となることが期待されるという。
今回の成果は、米国応用物理学会誌Applied Physics Lettersのオンライン版で近く公開される。

 有機太陽電池は有機材料特有の軽量で薄く柔らかい特性を持っているために、これまで結晶シリコン型太陽光パネルを設置しにくかった場所や用途での設置を可能にする新世代の太陽電池として期待されている。
ただ、結晶シリコン型に比べ、変換効率や耐久性の向上が技術課題であった。しかし、近年、変換効率は急速に向上しており、アモルファス(非晶質)シリコン太陽電池並みの10 %を超える変換効率が報告されている。

このため、有機太陽電池の変換効率は「どこまで向上できるのか」という点に関心が集まっている。
無機半導体の太陽電池については、ShockleyとQueisserにより1961年に変換効率の理論的な限界として約30 %が示されたが、近年、実際の効率がこの値に近づき、無機太陽電池の最近の研究開発は、多接合型や集光型など、ShockleyとQueisserの理論では考慮されていなかった機構を導入することで、効率を向上させる方向に進んでいる。
一方、有機太陽電池の変換効率も急伸し、「どこまで向上できるのか」という指針が必要なレベルに達しており、ShockleyとQueisserの理論のような限界効率を求めることが望まれていた。

79772f4f.jpg

2013/12/22 01:20 Tech-On!
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20131222/324220/

プレスリリース
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2013/pr20131220/pr20131220.html

Applied Physics Letters
Detailed balance limit of power conversion efficiency for organic photovoltaics
http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/103/25/10.1063/1.4852676



スポンサーリンク
2: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 21:30:16.55 ID:fgrHbKv7

なんで電池なんだ?
電気を蓄えるわけじゃなくて発電してるのに。


3: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 21:31:33.36 ID:QifNKn/I

>>2
バッテリーを訳すると電池だからだろ。


4: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 21:34:45.13 ID:1eIcnvHH

かっすw
そもそも太陽光発電なんて無駄なんだよな


5: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 21:35:33.63 ID:OZvzmR7V

動力から電力を得るものは発電機
それ以外は電池


7: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 21:46:50.97 ID:azlsDLyW

既存のシリコン太陽電池が変換効率35パーセント程度だろ。
それを各家庭や企業が必死に屋根や土地に設置してるわけで。

21パーセントの理論限界とかもはやカスレベル。
なお、現在開発されている最大効率の有機薄膜太陽電池の変換効率は10パーセント程度


8: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 21:52:16.89 ID:7/rbhlUD

>>7
35%の太陽電池って、多層型とか量子ドット型で、高くて買えない。


14: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:37:09.17 ID:JvK28X+o

>>8
理論効率最高70%くらいなんだっけ


22: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 01:04:01.29 ID:HG9JNXGd

>>8
てか量子ドット型はまだ研究室レベルで市販されてないっつーの


10: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:08:17.04 ID:WDL8KK/D

化石燃料枯渇ヤバイから始まってると思うけど化石燃料由来の有機材料使って何がしたいんでしょうか


11: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:16:10.65 ID:pB9xH9Ma

発電量に対する必要面積がでかすぎるんだよなぁ。
電気・ガス・原子力発電と同等の発電量を得るのに何倍の敷地が必要になるのか。
そして、「太陽光発電はエコだ」というけど、
それだけの敷地を人工物で埋める行為は自然破壊以外の何物でもない。
メンテを考えるとパネルは1箇所に集中敷設した方がいいが、
集中敷設するとその場所の天候が悪ければ発電量0になるわけで、
電力の安定を求めるなら日本全国に分散して設置する必要がある。

あくまで主力発電の補助的役割には良いけど、これメインで電力賄うには難しいよね…。
そうだ!月の太陽光を浴びる面をパネルで埋めよう!(妄想)


28: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 06:21:17.25 ID:cD1t92nH

>>11
>そうだ!月の太陽光を浴びる面をパネルで埋めよう!(妄想)

http://www.shimz.co.jp/theme/dream/lunaring.html


13: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:26:55.17 ID:hR5+VQNd

「待っていればもっといいのが」ではすすまない
今あるパネルを直列につないでMPPT


15: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:38:54.34 ID:teIfIiTS

どのくらい未来の事か分からないが、
恒星と共振(電磁誘導的?)してエネルギーを得る
恒星トランス発電が可能になるはず。


17: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:51:16.83 ID:2zTGUwXQ

太陽光を生かすには超高性能な蓄電技術が必要なんだよなぁ


18: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 22:53:50.51 ID:1eIcnvHH

>>17
>超高性能な蓄電技術が必要なんだよなぁ
その電池を作るだけのエネルギーを太陽光発電で得られるエネルギーでペイできるかな?
今のシリコン無機太陽光発電の装置もイニシャルコストをペイできるのは30年程度かかるらしい
そして装置はメンテ無しで30年も持ちませんという落ち付き


19: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 23:04:54.70 ID:P5s+jE1E

で、安いの?


20: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 23:08:40.51 ID:1eIcnvHH

>>19
光電変換パネルを設置する費用として財布から出ていく額は多くない
でもそれは国からの補助金があるからでありパネルを設置すればするほど
トータル的には赤字となる


21: 名無しのひみつ 2013/12/24(火) 23:14:14.40 ID:hR5+VQNd

弱電機器程度の電力はまかなうテクニックはあるんじゃねかと


24: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 04:17:22.05 ID:5LEmdaAB

二次電池「バテナイス」が世界を変える!!

http://meisourider.blog134.fc2.com/blog-entry-2439.html


44: 名無しのひみつ 2013/12/26(木) 13:29:01.28 ID:wpiooI1X

>>24
その電池開発してる日本マイクロニクスとかって会社の株、今メッチャ騰げてるやんww
量子電池ってそんなに凄い電池なんか??


25: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 05:05:36.05 ID:5jtvs9uP

海抜ゼロメートルと富士山、エベレストで同じソーラーパネルで発電させた場合発電量は同じか?

ソーラーパネルの面積を倍にすれば発電量も倍だろ、パネル面の工夫でレンズ効果とかで倍に出来ないのか?


26: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 05:10:57.10 ID:5jtvs9uP

集光力をあげると良いんじゃない?


27: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 05:34:24.09 ID:3r/UsBj8

理論上の限界効率を出すより、製造コスト(石油、電力、鉱物資源)を半分に、寿命(主にボトルネックは制御装置)を倍にするほうがずっと効果的でハードルも低いと思うがね。
結局そういうトータルの出費がかさむから、太陽光発電は永遠に赤字のままなんだよ。

税金使って導入させて、儲かってるのはパネルや制御装置のメーカーと設置業者だけじゃんか。
この国で今後安泰に暮らせるのはこういう国と癒着した既得権益産業だけだ。
どうしようもねえわな。衰退するのは正しい運命だ。


29: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 08:21:44.78 ID:pzvwrd73

ブラインドや、すだれ並みの値段とはいかなくても12V1Wあたり¥500ぐらいまでいかないもんか
ホットスポット起こす結晶系はさておいて


30: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 08:35:28.06 ID:zqvLWBhb

どっちみち紫外線ですぐに機能低下して使えなくなるだろ
格安使い捨て的な用途以外での需要はないわな


31: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 09:07:07.41 ID:pzvwrd73

大晦日の障子の張替えみたいに有機ソーラーの葺き替えが年中行事とか


32: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 12:21:02.70 ID:NL4YP0eS

エネルギー革命は太陽光で起きるでしょ

太陽光発電
太陽熱利用
人工光合成・・・

これをいかに利用できるかで人類の未来は決まるね


33: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 14:19:51.18 ID:xAukzAgo

さくらんぼで光合成発電できるのになんでせんの???


34: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 16:12:29.79 ID:WtrEbxOU

有機薄膜太陽電池ってどれくらいまで薄くできるの?
表面に蛍光物質層と放射性物質層を蒸着して,コンデンサみたくクルクル巻いたら,乾電池代わりにならんかな。


35: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 17:10:14.34 ID:u4LSrXbY

>>34
トリチウム電池なら米軍が実用品を既に開発している。


37: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 19:07:52.51 ID:1lSkY7Uu

1kw分のパネルが10万円で買えるようになるのはいつなのか


38: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 19:34:45.57 ID:AtRWBfz9

>>37
その時の政府次第


39: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 20:12:57.01 ID:bjLQ6mG3

>>37
パネルだけならそろそろあるんじゃない?


41: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 22:29:01.02 ID:pzvwrd73

>>39
結晶系は陰が落ちるとホットスポットだし


40: 名無しのひみつ 2013/12/25(水) 21:08:42.29 ID:GNGPas+j

原発厨はヒステリックになるなよ
技術は日々研究され進歩していくんだよ
それが日本の技術力だ


引用元: 【物理】有機太陽電池の変換効率の理論限界を約21%と算出/産総研