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整理番号 6837   (公開日 2014年08月04日) (カテゴリ 環境・エネルギー素材エレクトロニクス
高効率集光型太陽電池モジュールの開発
●内容  この研究室では、従来にない新しい半導体材料や量子ドットを導入して、太陽電池の変換効率を現在のシリコン太陽電池の2倍以上に高めるための研究開発を行っている。具体的なテーマは以下のとおりである。
・多接合太陽電池の高効率化に必要な新しい化合物半導体材料と薄膜単結晶成長技術、及び量子ナノ構造を導入した新型多接合太陽電池の開発
・自己組織化成長法を用いた3次元量子構造・超格子の作製技術、及び量子ドット太陽電池の高効率化に向けた開発
・高効率太陽電池を用いた集光型モジュールの開発(集光レンズ系、モジュール素材、低反射表面加工技術、追尾装置、熱利用など)

 中でも集光型太陽光発電(CPV)システムは、将来の世界の太陽電池市場の約1/3を占めるとされている。コアとなる集光モジュール技術は、現在普及が進む多接合太陽電池を用いて開発が進んでいるが、将来は理論集光効率が60%以上といわれる次世代の量子ドット太陽電池にも搭載する。
 現在集光型モジュールの高性能化や低コスト化に向けた要素技術の検討を行っている。集光モジュールで必要とされるロッドレンズやフレンネルレンズで透明性が高い低コストの光学レンズ系、また集光能の強化や色混合、許容追尾誤差の拡大などの付加効果が得られる低反射表面加工、低温熱などを有効利用できる放熱系や熱電素子などの技術を有する大学・企業との連携を望む。
●研究者
教授 岡田 至崇
先端科学技術研究センター
●画像


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量子ドット太陽電池の概念図。従来型では吸収できない赤外光を吸収し電気に変換できる。量子ドット太陽電池の理論集光効率は60%以上。
(C) 岡田 至崇

高効率化合物太陽電池を搭載した集光型モジュールの試作例。
(C) 岡田 至崇
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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