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サリー大学、超薄・角度非依存太陽電池で記録更新

サリー大学、超薄・角度非依存太陽電池で記録更新

アメリカン・ケミカル・ソサエティのACS Photonics誌に掲載された論文で、サリー大学チームは、太陽光の特性を利用して無秩序ハニカム層を設計し、シリコンウェハーの上に配置する方法を詳述しました。このアプローチは、チョウの翅や鳥の目の設計に見られる自然界の原理を反映しています。ハニカム設計により、あらゆる角度からの光吸収が可能になり、太陽電池内部に光を閉じ込め、より多くのエネルギー生成を実現します。

吸収率と効率の大幅向上

実験室で、26.3 mA/cm²の吸収率を達成。これは2017年に達成された従来記録19.72 mA/cm²から25%の向上です。21%の効率を確保しましたが、更なる改善でこの数値を押し上げ、市販の多くの太陽電池を大きく上回る効率が得られると期待しています。

サリー大学先端技術研究所(ATI)のマリアン・フロレスク博士は、「シリコンの課題の一つは、光のほぼ3分の1が吸収されずに真っ直ぐ跳ね返ってしまうことです。シリコン上のテクスチャー層がこの問題に対処しますが、我々の無秩序かつ超均一なハニカム設計が特に成功しています」と述べています。

フロレスク博士は続けます。「超薄型太陽電池には巨大な可能性があります。非常に軽量であるため、宇宙用途に特に有用で、新たな地球外プロジェクトを実現可能にします。シリコン使用量が大幅に減るため、地上でもコスト削減が期待できます。さらに、IoTへの更なる恩恵や、ローカル発電によるゼロエネルギービルの創出可能性もあります。」

複合材料

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