2014年8月に、ミシガン州立大学の研究者が、あらゆる窓やガラス板 (スマートフォンの画面など) を太陽光発電太陽電池にできる、完全透明な太陽光発電装置を作成しました。 過去に報告した他の「透明」太陽電池とは異なり、この記事中の写真でご覧いただけるように、この太陽電池は本当に透明なのです。 当時研究を率いていた Richard Lunt によると、チームはこの透明な太陽電池が、「窓の多い高い建物や、携帯電話や電子書籍リーダーのような高い審美性が求められるあらゆる種類のモバイル機器」など、さまざまな環境で効率的に展開できると確信していました。
現在、2013年に初めてお伝えした MIT のスタートアップ、Ubiquitous Energy が、その透明太陽電池を市場に投入すべく近づいてきています。 Lunt は、この会社の共同設立者で、現在もミシガン州立大学の化学工学および材料科学の助教授を務めています。 基本的に、彼らがやっていることは、部品を小さくする代わりに、セルが光を吸収する方法を変えているのです。
科学的には、透明なソーラー パネルは矛盾しています。
科学的には、透明な太陽電池は矛盾するようなものです。 しかし、透明な素材は、光をすべて透過して目の奥に入射させます。 そのため、これまでの透明な太陽電池は部分的にしか透明でなく、おまけにカラフルな影を落とすのが普通だった。
有機塩は紫外線と赤外線を吸収して赤外線を放出しますが、これは可視スペクトル以外の部分で発生するので透過に見えるというものです。
この制限を回避するために、ミシガン州立大学の研究者は、太陽光を集めるために少し異なる技法を使用します。 透明な光電池を作ろうとするのではなく (これはほとんど不可能ですが)、透明発光太陽集光器 (TLSC) を使用するのです。 TLSCは有機塩からなり、紫外光と赤外光の特定の非可視波長を吸収し、別の波長の赤外光（これも非可視）として発光させるものである。 この発光した赤外線をプラスチックの端に誘導し、細い帯状の従来の太陽電池で電気に変換する。
よく見ると、プラスチックブロックの端に沿って、黒い帯がいくつか見えます。
よく見ると、プラスチックブロックの縁に黒い帯がいくつか見えますが、それ以外は活性有機材料、つまりソーラーパネルの大部分は高い透明性を持っています。 (
プロトタイプの TLSC の効率は現在約 1% ですが、生産が開始されれば 10& は可能になると考えています。 非透過型発光集光器 (部屋をカラフルな光で満たすもの) の最大効率は約 7% です。 それ自体は大きな数字ではありませんが、家やオフィス街のすべての窓など、より大きなスケールで見ると、その数字はすぐに積み重なります。 また、スマートフォンやタブレットを無期限に稼働させる技術の話ではないかもしれませんが、デバイスのディスプレイを TLSC に置き換えることで、1 回のバッテリー充電で数分または数時間の利用が可能になります。
Lunt氏は、ミシガン州立大学の Today ブログのインタビューで、「邪魔にならない方法で太陽エネルギーを展開する多くの領域を開くことができます」と述べています。
「窓の多い高層ビルや、携帯電話や電子書籍端末のような高い美観を要求するあらゆる種類のモバイル機器に使用することができる。
研究者とユビキタス エナジーは、この技術が、大規模な産業および商業用途から消費者向けデバイスまで、手頃な価格で拡張できることに自信を持っています。
詳細は、「太陽電池はどのように機能するのか」
この記事の原文は、Sebastian Anthony が執筆しました。
この記事の原文はSebastian Anthonyが書きました。