研究課題/領域番号 |
21K04972
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研究種目 |
基盤研究(C)
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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
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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, 主任研究員 (80422327)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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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)
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キーワード | 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。
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研究実績の概要 |
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ことが目的である。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。これによって、屋外での発電量を実際に測定する以前に、様々な屋外環境に設置した際に得られる発電電力量を推計する方法を開拓する。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。 本年度は、屋外実用条件における発電量の計測について実験的検討を進めた。タンデム太陽電池デバイスの最大電力点を追跡し、発電量を連続計測するために、制御装置および計測装置の整備を進めた。また、屋外実用条件における発電電力量に重要であるデバイス温度の計測について実験的検討を進めた。さらに、タンデム太陽電池を構成する単接合サブセル太陽電池について、屋外での発電量の予備的計測試験を実施した。最大出力制御における問題点を見出し、その課題を解決するために計測制御ソフトなど計測装置の改善を進めた。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
屋外発電電力量について実験的検討を行うため、計測制御装置、データ記録装置、環境因子(温度)計測の準備が整った。理論モデルと屋外計測実験データの比較を行う準備が整った。
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今後の研究の推進方策 |
タンデム太陽電池の屋外発電性能を計測する準備が整ったので、今後これを利用して屋外発電量の計測を実施し、理論的モデルの結果と比較して、屋外発電性能・エネルギー性能評価モデルの構築を進める。これにより、標準試験条件と屋外条件における発電性能を接続するための知見の構築を目指して研究を展開していく。
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