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太陽光発電にハイブリッドアプローチ

December, 18, 2017, Tucson--アリゾナ大学光学科学教授、Dr. Robert A. Norwoodは、太陽光発電(PV)と集光型太陽発電(CSP)技術で大きな前進を実現することを目標に、エネルギー省(DOE)先端研究プログラム局(ARPA-E)による2つの個別プログラムで370万ドルを獲得した。
 ARPA-Eは、国の経済とエネルギーセキュリティを強化する能力をベースにして技術開発プロジェクトを選定している。選択されたプロジェクトはエネルギーに関係する放出を減らし、あらゆる経済分野でエネルギー効率を改善し、先進的エネルギー技術の開発と導入で米国が確実に技術的優位性を維持するのに役立つ。

Norwoodの太陽エネルギー研究は、FOCUSとMOSAICという2つの特別技術開発プログラムに広がる。
 FOCUS (Full Spectrum Optimized Collection and Utilization of Sunlight)は、ハイブリッド太陽エネルギーシステム実現を目指している。PVとCSP技術の最良要素を組合せ、全太陽スペクトルを最大限利用し、同一システム内で電気と熱の両方を生み出す。「FOCUSにおけるわれわれのアプローチのカギは、独自の誘電体ミラーの設計である。これは太陽スペクトルをスペクトル的に分離し、その最も効率的な部分を集積ユニットにマウントされた適切な変換技術に送る」とNorwood教授は説明している。FOCUSプログラムの最終到達点は、ウエストツーソン(Tucson)のサテライトキャンパスファシリティで、インストールされたプロトタイプユニットの実証である。「デモンストレーションは、PV電気と熱の両方で太陽光の効率的な収集成功を示すものとなる。これらは直接利用し蓄積されて、太陽が沈んだ後にも発電を可能にする」。
 MOSAIC (Micro-Scale Optimized Solar-Cell Arrays Integrated Concentration)は、太陽PVシステムのコストを下げ、その性能を改善する技術とコンセプトの開発を目指している。PVシステムは現在、米国では総電力のわずか1.1%程度を発電するにすぎない。市場で普及する主流経済が実現するには、様々な理由で、既存のPV技術は飛躍的な改善が必要である。MOSAICでは、CPV法により、PVの生活での利用効率が促進される。CPVは、光コンポーネントを使って高効率太陽電池に太陽光を200倍以上集光し、全般的なパネル効率を30%以上にする。「太陽エネルギーの主な制限要因の1つは、利用できるエネルギー量を生み出すのに必要な面積が大きいことである。われわれのMOSAICプログラムは、この面積をコスト効率よく50%減らすことができる」と同教授は話している。
(詳細は、www.arizona.edu)