ヒューストン大学､太陽光発電､24/7発電の可能性

October, 24, 2022, Houston--ヒューストン大学の発見は､太陽光発電効率記録を破るものである｡
　ヒューストン大学の研究者は､全ての既存技術の効率記録を破る､新しいタイプの太陽光発電システムを報告している｡重要なことは､それが太陽光を24/7利用する方法を切り開いた｡

｢われわれのアーキテクチャでは､太陽光発電効率は､熱力学的限界まで改善できる｣と機械工学Kalsi准教授､Bo Zhao､同氏の博士課程学生､Sina Jafari Ghalkohnehは､Physical Review Appliedで説明している｡熱力学的限界は､太陽光から電気への理論的に可能な絶対最大変換効率｡

機能の仕方
従来の太陽熱光起電力(STPV)は､太陽光の効率向上調整に中間層に依存している｡中間層の前面(太陽に面している側)は､太陽から来る全てのフォトンを吸収するように設計されている｡この方法で､太陽エネルギーは中間層の熱エネルギーに変換され､中間層の温度を高める｡

しかし､STPVsの熱力学的効率限界は､長い間､黒体限界(85.4％)と理解さており､まだランドベルク限界(93.3%)､究極的な太陽エルギー利用限界よりかなり低い｡

｢この研究では､効率不足は､中間層の太陽への不可避的バックエミッションが原因であることを示している｡これは､システムの相互関係に起因するものである｡われわれは､非相反STPVシステムを提案している｡これは､非相反放射特性をそなえた中間層を利用する｡そのような非相反中間層は､太陽へのバックエミッションを大幅に抑制し､より多くのフォトン流をセルに流し込むことができる｣とZhaoは説明している｡

そのような改善により､非相反STPVシステムは､ランドベルク限界に到達可能であることをわれわれは示している｡これは､単接合PVセルの実用的STPVシステムも大きな効率向上を達成できる｣｡

効率改善の他にSTPVsは､コンパクトおよび送出能力を約束する(市場ニーズに基づき､オンデマンドでプログラムできる電力)｡

重要なアプリケーションシナリオでは､STPVsは､経済的な蓄熱ユニットと組み合わせて24/7電力を生成できる｡
(詳細は､https://www.uh.edu/)