| 研究課題/領域番号 |
11555057
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
湯上 浩雄 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60192803)
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| 研究分担者 |
山口 真史 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50268033)
圓山 重直 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80173962)
太田 照和 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00006678)
山口 裕美 石川島播磨重工業株式会社, 技術研究所・基礎研究部, 研究員
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| キーワード | 熱光起電発電 / 太陽電池 / 光電変換素子 / 太陽熱利用 / 集中太陽エネルギー / 選択放射 |
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| 研究概要 |
近年、地球環境問題や資源の枯渇に対応しするとともに、地球規模でのエネルギー需要の増大に対応するためには、熱を効率的に利用した高効率で環境負荷の少ない発電技術の開発が重要である。このような背景のもとで、静的熱発電システムとして熱光起電(Thermo-Photo-Voltaic:TPV)発電技術が注目されている。この技術では、1000℃から2000℃に加熱されたある種の固体物質(エミッター)からの高温輻射エネルギーを光電変換素子に照射することにより、高効率に電力を得ることができる。従って、従来の熱機関にTPV発電機を付加することにより高温熱を利用・発電可能となり、総合発電効率の向上が期待できる。
本研究では、太陽エネルギーを1次エネルギーとしたソーラーTPVに関して、我が国初の実証実験更には実用化を目指して、その構成要素である、集光光学系、高温受熱器、希土類選択エミッター、光電変換素子の基本設計と基礎データを収集することを目的としている。
本年度は、(1)口径1.6mの回転放物面鏡の追尾精度を向上させ、実験時間内において1/1,000 rad.以下の誤差に収まることを確認した。(2)光線追跡法と有限要素法プログラムを組み合わせるとにより受熱器内部の温度分布に関する情報を得るための解析コードを作成した。(3)Erなどの希土類を添加した半透明セラミクスを用いてその熱輻射特性を評価するために、フーリエ型赤外分光器と標準黒体炉を組み合わせた、ふく射強度の絶対値測定装置を作製し、希土類添加エミッターからの選択ふく射特性を評価した。
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