MITの太陽電池は光→熱→光で、発電効率が2倍に

MITの太陽電池は光→熱→光で、発電効率が2倍に 1

太陽電池には頑張ってもらいたいところですよね。でも残念ながら最適な太陽光の下であっても、作ることのできる電気量は理論的に上限があります。でもMITのエンジニアたちが開発した新たな太陽電池システムでは、まず光を熱に変換することによりこの問題を解決しているんです。

多くの太陽電池の効率は「ショックレー・クワイサーの限界」を上回ることはできません。これは太陽電池が吸収することのできる太陽光の波長の制限などによる、発電効率の上限です。現在もっとも一般的な太陽電池はシリコン製ですが、いくら効率が良くてもだいたい32%が上限となっています。太陽電池によっては、複数の層にしたり、吸収した熱を電気にしたりして数%ぶん効率を上げようとしているものもあります。

でもMITのチームが考えたアイデアは、ちょっと変わったものでした。このチームが開発した新たなデバイス(トップ画像)は、特殊な層を使っています。まず、太陽光から熱と光を吸収。そして吸収したものを、太陽電池が吸収するのに最適な波長に変えて放射するのです。

この特殊な層はナノフォトニック結晶でできており、暖められたときに特定の波長の光を放つようになっています。この結晶を微調整して、太陽電池が吸収するのに最適な波長を発するようにしてやることで、発電効率を上げようというのです。このチームによって発表会された研究は、Nature Energyで読むことができます。

研究チームは、このシステムで理論上は太陽電池の効率を2倍にすることができると考えています。初期の実験では、効率の低い太陽電池を使い、その効率を上げることに成功しました。しかし、この技術が商業化されるのはまだ先のよう。まずはシステムをスケールアップして、ナノフォトニック結晶の層が安く作れるようにならないといけません。

source: Nature Energy via PhysOrg

Jamie Condliffe - Gizmodo US[原文

(abcxyz)