大阪ガスと京都大学、熱エネルギーを発電効率が高い近赤外光に変換することに成功

大阪ガス株式会社は、京都大学大学院工学研究科電子工学専攻の浅野卓准教授、野田進教授らとの共同研究で、熱エネルギーを太陽電池が効率よく発電できる波長の光に変換することに初めて成功したと発表した。

今回の共同研究では、シリコンという半導体材料を用いてフォトニックナノ構造を形成することで、高温にしたときに太陽電池が効率よく発電できる波長の光だけを放出する熱輻射光源を開発することに成功した。太陽光を集光して本光源を加熱した場合、太陽電池の発電に適した近赤外光に変換されるため、40％以上の発電効率が得られることとなる。

また、熱源は太陽熱に限られないため、ガスや石炭、石油などの燃焼熱を用いても同様に高効率な発電を行うことができる。

京都大学と大阪ガスでは、今後も共同研究を継続し、熱輻射を用いた発電技術の確立・実用化を目指していく意向を示している。

加熱によって物質から様々な波長の光が放出されることを熱輻射（ねつふくしゃ）といい、その一種である太陽光も、可視光線だけでなく、紫外線や赤外線など様々な成分を含んでいる。

そして、一般的な太陽電池が効率よく電気に変換できる光は、太陽光の広い波長成分のごく一部、可視光線と近赤外線の境界付近の光のみで、他の成分は有効に利用できないため、一般的な太陽電池の発電効率は20％前後に留まっていた。

こうした状況に対し、京都大学では、熱輻射を自在に制御することが、様々な応用におけるエネルギー利用効率向上の鍵であると考え、加熱したときに特定の波長の光のみを発生させる技術の開発等に取り組んできた。

また、大阪ガスは、熱エネルギーの有効利用のために熱輻射を制御する技術に注目していたことから、2013年より京都大学と共同で、今回の研究を進めてきたものだ。

（画像はプレスリリースより）




大阪ガス株式会社
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