| Project/Area Number |
22K05006
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
荒木 建次 宮崎大学, 工学部, 特別教授 (70533149)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 国際標準化 / 太陽電池 / 曲面 / 微分幾何学 / 発電量 / 車載太陽電池 / HAPS / 計量方法 / 標準化 |
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| Outline of Research at the Start |
これまでの太陽電池工学は、平面を前提に理論および計測方法が構築されてきた。また、日射エネルギーも2次元傾斜面に直射する前提である。曲面太陽電池や日影が頻繁にかかるような地点で動作する太陽光発電では、発電量の見込み違いや、製品の性能試験が公正にできないといった問題が生じている。
本研究では、2次元・平面が前提となっている太陽電池動作理論および計測方法を、微分幾何学や3次元日射の概念で再構築し、曲面および非理想日照でも正確かつ公正な発電量予測および製品検査ができるようにし、国際標準化を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
曲面を有する市販ソーラーパネルとして、トヨタプリウス40系の車載パネルを購入し、さまざまな方位で発電量を計測することにより、①平面型太陽電池では屋内計測と屋外計測とは基本的に一致するものの、曲面太陽電池では両者は本質的に異なること、②微分幾何学的アプローチにより算出した曲面太陽電池の発電特性が屋外計測値に一致すること、を確認した。
また、昨年度に計測した、曲面太陽電池と平面太陽電池との屋内計測値の比較から、曲面太陽電池の計測方法に関するプロトコルをまとめ、IEC（国際電気標準会議）に提案し、国際標準化新プロジェクトとして承認された。本プロトコルは国際標準（IEC60904-1-3）として、正式に審議されるとともに、各国試験機関（全19機関）の参加によるブラインドテストにより、計測結果の再現性がチェックされる予定である（現在、進行中）。
上記方法論を車載太陽電池以外への適用を検討し、鞍型曲面の複雑な形状を有する航空機翼面の太陽電池に対し、発電量算出アルゴリズムを開発し、フライト記録（成層圏飛行無人機）と照合することにより、両者が一致することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
マイルストーン前倒し完了： 曲面太陽電池の計測方法に関するプロトコルをまとめ、IEC（国際電気標準会議）に提案し、国際標準化新プロジェクトとして承認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究に基づく国際規格の委員会ドラフトを各国専門家とともに仕上げ、各国試験機関（全19機関）によるブラインドテストにより、計測結果の再現性を検証する。
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