| 研究課題/領域番号 |
26420769
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
鈴木 道隆 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (20137251)
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| 研究分担者 |
佐藤根 大士 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00583709)
飯村 健次 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (30316046)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ナノ粒子塗布 / ナノ粒子濃度 / 反射光防止 / 太陽光発電パネル / 粉塵付着防止 / 発電効率向上 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度までは１次粒子径が７nmのシリカナノ粒子を様々な方法で基板表面に塗布して反射光を防ぎ、透過光を増加させて太陽光発電効率を向上させるための最適な塗布条件を実験的に検討してきた。昨年度は基板表面に網やブラシを置いて分散液を塗布・乾燥する方法を用いると反射光を大幅に減らせることを明らかにしたが、基板表面に網などを置いて塗布し、乾燥後に取り除くという複雑な操作が必要で、取り除く際にナノ粒子が剥がれることがあるなどデータの再現性にも問題があった。そこで今年度は分散液を基板表面に単純に塗布する方法だけに絞り、シリカナノ粒子分散液の濃度を従来よりも高くし、塗布表面の凹凸状態を制御する方法に切り替えた。
その結果、入射天頂角が大きい場合に反射防止効果が大きいこと。濃度が高くなるほど基板表面に付着するシリカナノ粒子量が増加し、塗布面の凹凸が増加するために反射防止効果が大きくなる結果となった。しかし、濃度が高いと場所による塗布量の不均一性が大きくなり、ナノ粒子が剥がれやすくなることが明らかとなり、太陽光発電量の増加に最適な分散液のナノ粒子濃度条件を実験的に明らかする必要があることが分かった。
濃度の異なるナノ粒子分散液を塗布・乾燥したガラス基板、屋外に数か月間放置し、雨水や粉塵に曝す実験も行ったが、この場合は濃度が高いほど粉塵付着量が減少するという結果となった。したがって、自然環境による基板の汚れも考慮すると最適なナノ粒子濃度を単純には決定できないことが分かった。
これらの結果は発電効率の大幅な向上は得られなかったものの、光害問題にもなってきている太陽光発電パネルからの反射光防止効果が大きく、粉塵付着防止化効果もあることから既存のパネルにも簡単に使用できる方法として有用であると考えられる。
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