2021 Fiscal Year Research-status Report
A proof-of-concept study of heat recovery solar cell
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19K04523
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
上出 健仁 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (50454062)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 熱回収型太陽電池 / 太陽光発電 / 熱電効果 / 熱回収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱回収型太陽電池タイプII(太陽光(PV)-熱電素子(TE)直列二端子ハイブリッド)による検証実験を高度化し、熱回収効果について多角的な検証を進めた。またより広い見地から開発を進めるために、太陽光発電-熱電発電ハイブリッド素子に対する基礎理論の整備も行った。
熱印可時にPV出力の低下をTE出力が上回り正の温度特性が得られる確証を得た。次に、現在流通のPVセルに限らず今後普及が見込まれる高性能セル(SHJやTopCon)も想定したシミュレーションにより現実的な熱環境でハイブリッド化のメリットが出せる試算を得た。さらに理論面の大きな成果として、４端子型と等しい出力を２端子型で得るための一般論・設計論も確立した。
関連する成果として、エネルギー選択層を利用する熱回収型太陽電池(タイプＩ)についても、吸収体材料自身の熱起電力効果による開放電圧の温度特性向上（熱回収効果）の検証実験が進んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シンプルな半導体物理から予想された本太陽電池における熱回収効果が実験で確認されつつある。また単純理論でカバーできなかった予想とのずれについても、ある程度定量的な検証が進み、理論の精密化にもつながる結果を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
熱回収型太陽電池タイプII(太陽光(PV)-熱電素子(TE)直列二端子ハイブリッド)の実験成果の論文化ともに、実験においては熱設計まで含めたより実用的なモジュール設計と評価を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため旅費が大きく減じた一方で、物品（太陽電池セルや熱電素子等）として大部分を使用した。本年度の未使用額は、次年度の新たな実験に充当する。
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