1: 2015/09/14(月) 07:44:11.71 ID:???.net
日本の切り紙「網」の技術で太陽電池の集光3割増 | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
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平らな薄膜太陽電池に切り込みを入れ、太陽の動きに合わせて引っ張ると、表面に太陽光を受けやすい傾きがついて、集光効率を最大化することができる。(PHOTOGRAPH BY AARON
LAMOUREUX, UNIVERSITY OF MICHIGAN )


 最先端の太陽電池パネルのコンセプトは、2つの道具によってもたらされた。紙とハサミだ。

 日本の切り紙細工からヒントを得た米ミシガン大学の研究者が、七夕飾りの「網」のように広がる太陽電池を開発した。太陽の動きに合わせてこの太陽電池を引っ張ることで、表面に太陽光を受けやすい傾きが生じるおかげで、効率よく集光できる。このアイデアに関する詳細な論文は、9月8日に「Nature Communications」誌に掲載された。

 太陽の位置は刻々と変わっていくのに、太陽電池パネル自体は基本的に動かないため、自動的に太陽を追尾する架台の上に載せないかぎり、常に最適な角度で太陽光を受けられない。これは、太陽電池における根本的な問題だ。論文の共同執筆者であるミシガン大学のエンジニア、マックス・シュタイン氏は、自動追尾システムは高額で、屋根の上には設置できないと指摘する。彼は、アーティストのマット・シュリアン氏と協力して今回のデザインを生み出した。(参考記事:特集「もっと使おう太陽の力 太陽光発電」)

 切り紙式太陽電池は、細かい切り込みを入れた柔軟なガリウムヒ素薄膜からできている。この太陽電池を引っ張ると、表面に小さな傾斜が生じ、太陽の動きを約120度にわたって追跡できる。
太陽光をより効率よく、より多くの場所で利用するため、これまでにもさまざまなアイデアが提案されてきた。シュタイン氏の切り紙式太陽電池は、窓として使える透明な太陽電池や、どこにでも貼り付けられる太陽電池と並ぶ、画期的なアイデアだ。(参考記事:「日光下でも金属が熱くならない夢の塗料を開発」)

 シュタイン氏によると、切り込みを入れた薄膜は、従来の太陽電池より30%も多く太陽エネルギーを集められるが、その代償として、太陽電池パネルの大きさが約2倍になってしまうという。「パネルを
引っ張るので、伸びるためのスペースが必要になるのです」

 アーティストのシュリアン氏は、非常に複雑な切り紙作品を制作することで知られている。それに比べると今回のデザインは単純だが、何か理由があるのだろうか?

「いろいろな切り方を試した結果、この単純なパターンがベストであることが分かったのです」とシュタイン氏は言う。「広げるときに格子が重なって影ができてしまうものが多いのですが、この切り方だと
影ができにくいのです」。

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引用元: 【エネルギー技術】日本の切り紙「網」の技術で太陽電池の集光3割増 「引っ張るだけ」で2次元が3次元に!

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