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2018年03月22日

雨天でも発電できる太陽光発電、雨滴の動きからエネルギーを生成

中国のSoochow Universityの研究グループは、雨天でも発電できる太陽光発電を開発しました。雨滴による摩擦を利用したナノ発電素子(TENG)に、太陽電池セルを統合することで、天候の変動に強い太陽光発電が実現します。

最大短絡電流は33nA、最大解放電圧は2.14V

研究グループは、太陽光と雨滴の両方から発電するため、太陽電池と摩擦発電(TENG)を統合したエネルギー収穫構造を構築しました。TENG素子は、PEDOT:PSS層の上に刷り込み形成するジメチルポリシロキサン(PDMS)で構成されます(図1)。

PEDOT:PSSは、ヘテロ接合シリコン太陽電池とTENGの電極として作用します。加えて、光の反射を低減する効果を持つため、短絡電流密度が増大し、発電量の増加に寄与します。PDMSについては、水滴との接触面積を増加させることで、TENGの出力向上に成功しています。これらの工夫から、最大短絡電流は33nA、最大解放電圧は2.14Vといった数値を実現しています。

論文によると、今回の太陽光発電と摩擦発電を組み合わせたハイブリッド構成は、太陽電池の高電流とTENGの高電圧の利点を組み合わせることで、異なる気象条件からエネルギーを効率的に収収集できるとしています。なお、今回の研究は、アメリカ化学会(ACS)が2月に発行した学術誌「ACS Nano」に掲載されています。また、中国の「Key Technologies R&D Program」など各種の資金支援を受けて研究が進められています。

ハイブリッド太陽電池のイメージ
posted by Mark at 10:38| Comment(0) | 太陽熱利用 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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