2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19760622
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
山田 昇 Nagaoka University of Technology, 工学部, 准教授 (90321976)
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| Keywords | 太陽エネルギー / 太陽光 / 光制御 / 集光 / 透過反射 / 微細構造 / 太陽電池 / 太陽熱 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、太陽光の新たな制御技術の開発である。具体的には、微細構造と選択反射コーティングの組み合わせにより、新たな光機能性(微細集光, 微細選択透過・反射など)を発現させる手法を明らかにすることである。平成19年度において実施された研究成果を受けて、平成20年度は、より具体的なアプリケーションとして、高効率太陽電池セル面へ太陽光を所定の倍率で集光するソーラーコンセントレータ(太陽光集光器)の設計において微細構造と選択反射コーティングの組み合わせを取り入れ、解析と試作・試験を行うことでその有効性を実証した。さらに、より太陽光利用効率の高いソーラーコンセントレータの光学形態を探求するために、レイトレーシング光学解析と最先端の進化的最適化計算アルゴリズムとを融合させた新たな最適光学設計手法を構築し、微細構造と選択反射コーティングの組み合わせにおいて、従来よりも太陽光利用効率が高い光学形態の一例を明らかにすることができた。具体的には、選択反射コーティングを施したマイクロプリズム状の凹凸構造を有する微細構造樹脂シートをプリズムコンセントレータの受光面に設置することで、従来のレンズやミラーを用いたソーラーコンセントレータよりも薄型でありながらも、高い太陽光利用効率で集光でき、さらに、太陽電池セル面の任意の部分に高密度集光できる高い機能性を発現できることなどが明らかとなった。なお、これらの研究成果の一部は論文公表された。
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