人工衛星用モジュールと一般家庭用モジュールは全く違う。など、元太陽光発電システムメーカー勤務の、平凡OLの沙良が、省エネ、節電に挑戦!! お小遣いを含め500万円を目指し奮闘します。 太陽光発電のマル秘裏話から、沙良の省エネ奮闘記。

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人工衛星用モジュールと一般家庭用モジュールは全く違う。

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太陽光発電システムのモジュール。

最近では一般家庭、工場などにも設置されてるので珍しくありませんが、

数年前は、モジュールと言えば、人工衛星に使用されている部品と言った方が

解りやすかったのを覚えています。

さて、

この人工衛星に使用されているモジュールと一般家庭用に市販されているモジュールは、

違うのでしょうか?

答えは、まったく違います。

強度などの問題もありますが、根本的には光を少ない部品で、

いかに多く集められるか?!を考え、作られています。

これを応用したのが一般家庭用になるのです。

とりあえず、以前の私が書いた「モジュールの変換効率は最高でも30%以下しか出来ない!!??」

見てください。

太陽光は赤外線から可視光線・・紫外線までの幅広い波長の光を

含んでいます。しかし、太陽電池は半導体シリコンを使っているため、半導体

のバンドギャップよりもエネルギーの高い光のみを吸収し、

電気に変換できるものなので、波長の長い光は変換できません。

そこで、それぞれ半導体に得意な波長ごとに光を吸収し、太陽光を有効利用しようというのが、

タンデム太陽電池と言います。

StackCell-J.png


トップセルで青から緑を吸収し、ミドルセルで黄から赤
を吸収、残りの深紅から赤外光をボトムセルで吸収し、
太陽光のスペクトルを有効利用する

この技術を使用し宇宙用に開発されたのが

フレネルレンズ集光型太陽電池となります。

フレネルレンズ集光型太陽電池とは、

1次レンズと2次レンズを組み合わせ太陽電池セルに

集光できるよう作られています。

1次レンズ=平板ガラスにフレネルリングを加工したフレネルレンズ。

2次レンズ=ロッドレンズ

非常にわかりやすく言えば、

色んな波長域を変換できるモジュールに、強制的にレンズで光を集め(1次レンズ)、

2次レンズからモジュールに光を取り込み電気を作る。


こんな感じでしょうか。

唯一の問題点としては、

レンズによる集光は、レンズに垂直に届く平行光線しか有効ではないため、

大規模発電所や人工衛星などでは、、太陽電池アレイを自動太陽追尾装置に

垂直に届くように追尾しないといけません。それで発電量を確保するのです。


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