今注目の太陽光発電 発電効率倍増とは大したもの！京大グループが半導体素子を開発！

【 引用記事　１ 】

　太陽電池 発電効率２倍　京大グループ、半導体素子を開発／京都新聞／2012.07.09

　熱を加えると特定領域の波長の光を放射する半導体素子を、京都大工学研究科の野田進教授や浅野卓准教授、メーナカ・デ・ゾイサ研究員のグループが開発した。太陽電池の発電効率を２倍以上に向上させる画期的な技術といい、英科学誌ネイチャー・フォトニクスで９日発表した。

■加熱すると特定波長の光放射

　太陽光にはさまざまな波長が混ざっている。現在使われている太陽電池は１マイクロメートル（マイクロは１００万分の１）付近の波長の光は効率的に発電できるが、他の波長域は効率が落ちるため、エネルギーをむだにしている。

　グループは、加熱すると光を放つガリウムヒ素とアルミニウムガリウムヒ素の半導体素子を用いて、素子に微小間隔の穴を開けることで、特定領域の波長の光のみを生成し放射させることに成功した。この素子は１０マイクロメートルの光を放射するが、素材を変えれば１マイクロメートルの光も可能という。

　野田教授は「素子を太陽光で熱し、放射された光を太陽電池に照射すれば、発電効率が大幅に向上する」と話している。（ 太陽電池 発電効率２倍　京大グループ、半導体素子を開発／京都新聞／2012.07.09 ）

【 引用記事　２ 】

　物体からの熱輻射スペクトルの大幅な狭帯域化に成功 ―高効率太陽電池応用など、エネルギーの有効利用に向けた重要な一歩を達成―／京都大学／2012.07.09

　野田進 工学研究科教授、浅野卓 同准教授、メーナカ・デ・ゾイサ 同研究員等の研究チームは、熱輻射スペクトルの制御による熱エネルギーの有効利用を実証することに成功しました。

　物体を熱することにより発せられる熱輻射は、一般に、極めて広いスペクトルをもつことが知られています。例えば、太陽光スペクトルは、約5800Kの黒体からの熱輻射スペクトルに近く、紫外から赤外に至る極めて広い波長スペクトルをもちます。この広いスペクトルのうち、我々は、通常、一部の波長成分のみを利用し、その他の成分は無駄に捨ててしまっています。自然エネルギー利用に向けて最近大きな注目を集めている発電方式の一つに太陽電池がありますが、広い太陽光スペクトルには、太陽電池が吸収して電力に変換できない波長成分が多く存在するため、一般に光電変換効率は10～20％程度に留まっています。ここで、もし太陽光スペクトルそのものを、エネルギー損失なく、極めて狭いスペクトルへと変換・圧縮出来れば、利用可能なエネルギー成分が増大し、発電効率の大幅な高効率化（＞40％）につながるものと期待されます。より一般には、物体からの熱輻射スペクトルを、エネルギーの損失なく、狭帯域の所望のスペクトルへと変換・集中できれば、上記、太陽光発電の高効率化のみならず、地熱等を利用した熱光発電、熱の出ない高効率ランプ、各種分析用高効率赤外光源の実現など、その波及効果は極めて大きいと言えます。本研究では、このような、物体からの熱輻射スペクトルの制御を可能にする新しいコンセプトの構築とデバイスの試作を行い、さらに、実際にそのデバイスを用いて、外部から投入した電力を極めて狭い輻射スペクトル（黒体輻射の1／30）に集中可能であることを示し、熱輻射スペクトルの制御による熱エネルギーの有効利用を実証することに成功しました。
　この成果は、英科学誌ネィチャー・フォトニクスの電子版速報に掲載されました。......

図4:狭帯域人口物質を用いた高効率太陽電池システムの概念図

（ 物体からの熱輻射スペクトルの大幅な狭帯域化に成功 ―高効率太陽電池応用など、エネルギーの有効利用に向けた重要な一歩を達成―／京都大学／2012.07.09 ）

（ ※引用者注 ―― 文意を損なわないよう留意して抜粋しています。）

　太陽光という "クリーン・エネルギー"！　これの効率活用を可能とする着眼や技術開発こそは、大いに進められるべきだ。一刻も早く "リスキーな原発" に代替できる "クリーン・エネルギー"体制が樹立されることを望みたいものだ......　(2012.07.11）