2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on fundamental technologies for a tracking-free, highly-efficient concentrator photovoltaic system
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26630499
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
藤枝 一郎 立命館大学, 理工学部, 教授 (90367996)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 蛍光 / 発電 / レーザー / ディスプレイ / 自己吸収 / 液晶 / 日影曲線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Luminescent Solar Concentrator (LSC)は，太陽追尾が不要の集光型発電システムとして期待されているが，蛍光の自己吸収という課題があり，未だに実用化されていない．本研究では前年度までに，LSCに液晶/色素技術を適用して発電効率が向上することを示した．また，LSCにレーザー光を入力して画像を表示する「発電するディスプレイ」を考案した．H28年度の主な成果は次の2つである．
第一に，「発電するディスプレイ」を試作した．具体的には，2枚の透明基板で薄い蛍光体層を挟んで蛍光スクリーンを構成し，端面にフォトダイオードを配置して蛍光を電荷に変換した．青色レーザーを用いてこのスクリーンに約10cm角の面積の動画を表示し，投入した光のパワーの約70％を回収できることを示した．この成果は12月に開催された国際会議でも実演した．一方，次の2つの課題が明らかになった．まず，斜め観察時にはゴースト像が現れる．また，小型のモジュールを併置して大面積化すると，モジュールの端部には太陽電池があるため画像を表示できない．これらの課題を解決する新構成を考案し，3月下旬に2件の特許を出願した．並行して投稿した論文は4月4日に掲載された．
第二に，蛍光体による自己吸収を低減するために，これも独自構成のLSCを試作した．日影曲線状に蛍光体を配置し，レンズや曲面状の鏡を用いて太陽光を蛍光体に集める．時刻や季節が変わっても常に太陽光は蛍光体に到達するので，集光型でありながら太陽追尾が不要になる．対照実験として蛍光体を一様に配置したLSCも試作した．両者の特性を比較することで新構成の効果を確認し， 3月の応用物理学会春季学術講演会でこの成果を報告した．
今後は「発電するディスプレイ」の研究を継続し，発電効率，画質，面積，等の性能を向上させる．
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| Remarks |
（１）は立命館大学の研究者のホームページで研究概要を紹介したもの．
（２）はJST新技術説明会（2017年3月7日開催）での講演をJSTがビデオ撮影したもの．
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