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新型タンデム構造太陽電池のエネルギー性能評価モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K04972
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

太野垣 健  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, 上級主任研究員 (80422327)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード太陽光発電 / 太陽電池 / タンデム太陽電池 / エネルギー性能
研究開始時の研究の概要

タンデム構造太陽電池は、標準試験条件においては高い発電性能を示すが、屋外での発電電力量(エネルギー性能)が明らかでない。本研究では、新型のタンデム構造太陽電池についてエネルギー性能を推計する理論モデルを構築し、屋外実用条件におけるタンデム構造太陽電池の発電電力量を明らかにする。実験室における標準試験条件でのパワー性能と屋外における発電電力量を接続するための学術的な基盤を構築し、開発中の新型タンデム構造太陽電池に対してもエネルギー性能を予測できるような理論的モデルを開発する。

研究成果の概要

タンデム構造太陽電池は、標準試験条件においては高い発電性能を示すが、屋外での発電電力量(エネルギー性能)が明らかでなかった。本研究では、実験室における標準試験条件でのパワー性能と屋外における発電電力量を接続するための学術的な基盤を構築し、開発中の新型タンデム構造太陽電池に対してもエネルギー性能を予測できるような理論的モデルの開発を進めた。本研究では、理論・計算機シミュレーション・実験によるアプローチを融合し、新型タンデム構造太陽電池における発電電力量を定量的に算出する手法の開発を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的独自性は、現在開発中の新構造太陽電池について、発電電力量を予測する技術の基盤を構築する点である。新型太陽電池について、モデルを用いた計算機シミュレーションにより発電電力量を予測する方法が得られると、新しい利用用途や従来にない設置環境における発電性能を予見するという現実の問題の解決に資する新しい手法になるとともに、そのような新型技術開発への投資判断にも活用されると期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Simulation of Diffuse Irradiance Impact on Energy Yield of Curved Photovoltaic Modules Using Climatic Datasets2022

    • 著者名/発表者名
      Tayagaki Takeshi、Yoshita Masahiro
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Photovoltaics

      巻: 12 号: 2 ページ: 526-532

    • DOI

      10.1109/jphotov.2022.3143496

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 参照気候データセットを用いたエネルギー収量シミュレーション: タンデム太陽電池と曲面太陽電池について2021

    • 著者名/発表者名
      太野垣 健、吉田 正裕
    • 学会等名
      第18回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy yield simulation of silicon-based tandem solar cells: impact of spectral variations calculated using reference climatic datasets2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tayagaki、 Masahiro Yoshita
    • 学会等名
      The 31st International PV Science and Engineering Conference (PVSEC-31)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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