屋上集光型太陽光発電は、屋外テストでシリコンに大きく勝ちます

& quot;太陽電池は以前は高価でしたが、今では&＃39;本当に安くなっています、& quot; ペンシルベニア州立大学電気工学のチャールズ・K・エトナー助教授であるクリス・ジービンクは述べた。"その結果、太陽電池はもはやそれが生成するエネルギーの支配的なコストではありません。 コストの大部分は、インバーター、設置作業、許可料など、私たちがかつて無視していたすべてのものにますますかかっています。"

この変化する経済情勢は、高効率を重視しています。 現在15〜20％の効率で市場を支配しているシリコンソーラーパネルとは対照的に、太陽光発電を集中させると、太陽光を衛星で使用されるような小さいがはるかに効率的な太陽電池に集中させ、全体の効率を35〜40％にすることができます。 現在のCPVシステムは大きく（看板のサイズ）、日中の太陽を追跡するために回転する必要があります。 これらのシステムは、十分なスペースと直射日光の多いオープンフィールドでうまく機能します。

& quot;私たち&＃39;がやろうとしているのは、従来のシリコンソーラーパネルのフォームファクターで高効率のCPVシステムを作成することです& quot; ジービンクは言った。

これを行うために、研究者たちは、プラスチックのレンズレットアレイのペアの間をスライドするガラスのシートに、約0.5ミリメートル四方の小さな多接合太陽電池を埋め込みます。 全体の配置は約2センチメートルの厚さであり、追跡は、パネルを屋根に固定したまま、太陽電池のシートをレンズレットアレイ間で横方向にスライドさせることによって行われます。 丸一日&＃39;の追跡には、約1センチメートルの動きが必要ですが、これは実際には感知できません。

& quot;これらの最近の実験における私たちの目標は、そのようなシステムの技術的実現可能性を実証することでした。& quot; ジービンクは言った。" 1つのマイクロセルと1対のレンズを備えたプロトタイプを組み立て、太陽光を600回以上集中させ、屋外に持ち出し、1日を通して自動的に太陽を追跡しました。"

チームは、テスト中に直射日光と拡散日光がどれだけあるかを正確に知る必要があるため、米国海洋大気庁の表面放射監視サイトがあるペンシルベニア州立大学ラッセルE.ラーソン農業研究センターに設置しました。 大学院生のJaredPriceとAlexGredeは、ポスドク研究員のBaomin Wangと協力して、市販のシリコン太陽電池と一緒に、夜明けから夕暮れまでの2日間にわたってシステムをテストしました。

研究者は、シリコンセルの17％の効率とは対照的に、CPVシステムが30％の効率に達したとinNatureEnergyが報告しています。 一日中、CPVシステムはシリコンよりも54％多いエネルギーを生成し、強い日光によるマイクロセルの加熱を回避した場合、73％に達する可能性があります。

Giebinkによると、この埋め込み追跡CPVテクノロジーは、米国南西部やオーストラリアなど、直射日光の多い場所に最適です。

Giebink氏は、システムをより広い領域に拡張し、長期にわたって確実に動作できることを証明することには、依然として大きな課題があると述べていますが、彼は引き続き楽観的です。

& quot;適切なエンジニアリングにより、&＃39;屋上から電気自動車に至るまでのアプリケーションで役立つ可能性のある効率の段階的変化を検討しています-実際にはどこでも&＃39; s限られた地域から大量の太陽光発電を行うことが重要です。"