すべてのカテゴリ » 暮らし » 家電・AV機器・通信 » キッチン・生活家電

質問

終了

太陽光発電について質問です。

でかい虫眼鏡を使った場合、狭い面積でも
発電量を 増やすことができるのでしょうか?

  • 質問者:匿名
  • 質問日時:2010-05-16 08:19:31
  • 0

並び替え:

・最大発電量はドープした不純物量によって決まってくるので光量を上げてもそれ以上は上がらない。
・全暗時の逆電流(暗電流)は通常温度に依存するが、ある光量を超えると飛躍的に増える。発電量は暗電流との差分なので過大な光量では却って発電量が落ちる。
・勿論、集光すれば曇天時の発電量は上がるが、実現可能性で考えると大型凸レンズのような形状ではなく、シリンドリカルレンズ(かまぼこのような形状)を考える。
なお、セル上にマイクロレンズを構成するという方法もアリ。
・ガラス製の大型シリンドリカルレンズは高価な為、却って費用対効果が薄れる。樹脂レンズでコストをセーブするという方法もあるが、今度は紫外線劣化が問題となる。
・それより定期的に掃除しろ。特に黄砂舞う春先が過ぎたら。
・晴天夏場の発生エネルギー量で比べると太陽熱給湯器(有名所では朝日ソーラー)の方が高い。
・素人がWikiで調べて回答しているのを見るとムカつく。(更にはその回答と同じ採点をされるとかなりムカつく。)

  • 回答者:とくめい (質問から1日後)
  • 1
この回答の満足度
  
とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。

一般に家庭用に売られ屋根に載っている結晶シリコンタイプの太陽電池は、動作温度が-40℃~90℃ぐらいなので、あまり光を集めて高温になっても逆に発電効率が下がり意味が無い。しかしながら、アモルファスシリコンや化合物タイプの太陽電池は高温でもそれほど効率が落ちない物もある。また、半導体によっては、600℃でも問題なく動作する物もある。(例えば、実用化はともかくダイヤモンドとか)そう言う物を使用すれば、レンズや反射鏡で一点に集めた光による太陽光発電は可能だと思う。

===補足===
素人の書き込みで恐縮だが、でかい虫眼鏡は論外として、小さなレンズの集光型太陽光発電は、既に実用化している。

http://www.daido.co.jp/products/solar/index.html

この回答の満足度
  
とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。

太陽電池は光束がある程度以上あれば、それ以上有っても発電量は比例して上昇しません、むしろ半導体であるので、温度が25℃が一番良く上昇するごとに効率が低下し(一般的な物で70℃で出力が半分になる)、限界温度(太陽電池の種類により異なるが150℃位)を超えた時点で破損します。虫眼鏡で集光すると最高1500℃位になるので壊れます。
また通常直列接続なので1つのセル(1.2V)だけ光を当てても電圧は上昇しません。例えば12V必要なのに1.2Vではバッテリーに充電も出来ません。
集光式の発電は集光した熱で水蒸気を作り蒸気タービンで発電機を回転させて発電する方法となりますが、装置が巨大になります(虫眼鏡では無く鏡を沢山使うのですが)。

この回答の満足度
  
とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。

できません。
狭い一点だけに極度の太陽光を集中すると、パネルの破損につながります。

  • 回答者:匿名 (質問から14時間後)
  • 0
この回答の満足度
  
参考になりました。回答ありがとうございました。

できません。
まず太陽電池が一番発電量が多い時期というのは
夏とかの強い日光のときでないという事実です。

ほどほどの光線を長時間あたることが有効です。

  • 回答者:静 (質問から9時間後)
  • 0
この回答の満足度
  
参考になりました。回答ありがとうございました。

太陽光の弱くなる曇天や雨天時なら集光する事により
本来の性能を発揮出来る可能性はありますが
晴天時に同様に集光してしまうとパネルの温度上昇に繋がりますから
発電にとってはよくありません。
普通に使用している状態でも条件によっては60~80℃まで上昇し
平常時の温度の発電時に比べたら2割程度発電量がダウンする事になります。
単純に光を強くすれば発電量も多くなりパネルを小さく出来ると言う事はありません。

発電効率を上げるにしても研究開発費や
希少材料の使用などでのコストアップが懸念されますし
設置面積が多く取れるのなら
コストの掛からないパネルを大量に設置した方が良い場合もあります。
例えば人工衛星に積んでいる様なパネルを屋根の一部分に敷いて
費用が1千万円掛かりますと言うのと
屋根一面にパネルを敷き詰めて同様の発電量になり300万円ですと言うのであれば
当然安い方が良いですよね。
その為ソーラーパネルを販売しているメーカーは
屋根に無駄なく敷き詰められる様な形状や
違和感の無いデザインの開発に力を入れる事になります。

太陽電池そのものもセルで発電される電圧や電流が小さいので
複数枚直並列に接続する必要があります。
この状態が太陽電池パネルになるのですが
局部的にセルに光を当てて発電する事は発電のバランスが崩れる事になり
故障の原因になる可能性があります。

考え方として集光して効率を上げると言う考え方は正しいと思うのですが
それに伴う問題点や対策等での費用増を考えて現状では採用していないと思います。
例えばレンズ設置による価格増や重量増、汚れや材質による耐久性の問題です。

もっとも太陽電池の形態として球状シリコン型と言うのがあるのですが
材料であるシリコンを球状粒子にして集光能力を上げ
電極を兼ねた凹面鏡を組み合わせた太陽電池もあります。
つまり太陽電池レベルで集光して発電効率を上げている製品も現在はあります。
市販が2008年からなので新しい技術とも言えますが
集光して効率を上げると言う考え方は比較的古くからあり
この構造に行きつくまでのアイデアや生産方法、品質の確保に
時間を要したと考えた方が良いと思います。

この回答の満足度
  
とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。

出来ます。
同じように反射鏡を使ったシステムも考えられます。

  • 回答者:とくめい (質問から3時間後)
  • 0
この回答の満足度
  
参考になりました。回答ありがとうございました。

結論を言うと出来ません。
太陽パネルは太陽光を受けて発電する方式です。
最大の発電するには、
ひまわりみたいに太陽の方向を常に向くことです。
虫眼鏡を使えば太陽パネルの温度があがり、
逆に発電量が落ちてしまいます。
そんなことをするより、
太陽パネルの面積あたりの発電量を上げる開発や工夫をしたほうが効率的です。
技術革新以外に方法がありません。

  • 回答者:フンころムシ (質問から42分後)
  • 2
この回答の満足度
  
参考になり、満足しました。回答ありがとうございました。

関連する質問・相談

Sooda!からのお知らせ

一覧を見る