太陽光発電で凹面鏡を使うと発電量は増えますか

質問

凸レンズでもよいのですが集光すると,発電量は増えますか。

回答No.9

noname#194996 · ベストアンサー

何のための集光でしょうか。
太陽電池の面積以上の広範囲から太陽電池の実効面積まで収束させて光量の総量を増やすのなら発電量は増えるはずです。曇りの時などには効果を発揮するかもしれません。ただ真夏などの強い光のなかではむしろ電池そのものを傷める可能性もあります。電池の性能、光量と発電効率との関係が問題です。必ずしも発電に有利になるとはいえないと思います。
最大の問題は、トータルしたコストの有意性です。凸面鏡やレンズを用いるのはおそらく電池を追加して面積を広げる以上のコストがかかると思われます。その必然性には疑問があると私は思います。

この考えは現在の太陽光発電ではなく。集光して数千度の高熱を発生して、その熱でタービンを回すとか、高熱で電気を発生させる特殊な発電素子を駆動させるとかいう方法が考えられているようです。ドバイでは既にそのような発電所も作られているようです。
ご参考になれば。

お礼

それほどはっきりした目的のある質問ではありませんでした。熱を利用する装置にも興味がわいてきました。ご教示ありがとうございました。

回答No.8

fxq11011

発電素子の能力を超えない！前提の話ですが。
当然単位面積当たり（発電素子の）の発電量は増えて当たり前。
ただし、設備全体での面積、発電量となると？もあり得ます。

お礼

いろいろ勉強できる情報をいただきました。どうもありがとうございます。

回答No.7

kanden

アメリカでその様な事をやっているのをテレビで見た事があります。
チリ付着を防止する為に凹面鏡を透明な樹脂で保護していました。録画してなかったのが残念ですが。

余談ですが日本のＫＬＫと言う会社が開発した５センチ四方の熱電素子で高温側２８０度低温側３０度の温度差で
２４ワット発電するそうです。
太陽電池と組み合わせたら発電量アップになると思えます。
１個３万円なのですが１００個単位での販売だとか。秋葉原あたりでバラ売りしたら購入も考えたのですが。

お礼

そういうハイブリッド型の製品は実用化されていないのでしょうね。御教示感謝いたします。

回答No.6

rnakamra

増えます。
ミラーは一体型ではなく小さいものをつなぎ合わせて作ることで同じ面積の太陽電池よりも安く作れるためコスト的に有利です。

お礼

勉強させていただきます。ご教示ありがとうございました。

回答No.5

frage

凹面鏡の開口面積、あるいは凸レンズの口径が受け取った量の太陽光が持つエネルギー以上の電気は、発電しません。つまり集光しても、太陽電池素子の発電効率が変わらない限り、発電量増加のメリットは原理的にあり得ません。

ただし太陽電池が進歩して、光が強くなったり高温になったりすると、太陽電池素子単位面積当たりの発電効率が上がるということになれば、集光することに意味があると思います。

なお、実用面から考えると、集光方式を考えるに当たっては、次のような点も解決する必要があります。

１．凹面鏡表面のゴミ付着による損失および光反射が本来持つ損失が、付加される。
２．凸レンズ表面のゴミ付着による損失およびレンズを通過することによる損失が、付加される。
３．集光すると金属も溶けるほどの非常な高温になるが、素子が耐えるか。

集光を否定するものではありませんが、なかなか厄介だということですね。

以上ご参考になれば幸いです。

お礼

むしろ熱を電気に変えることを考えるほうが合理的ということになるのでしょうか。ご教示ありがとうございました。

回答No.4

noname#215107

集光するためには、凹面鏡のサイズ分の面積が必要となります。

それよりも、同じ面積の太陽光パネルを設置したほうが良いです。

お礼

なるほど、そういうものなのですね。ご教示感謝いたします。

回答No.3

epsz30

太陽光パネルなどは温度が上がる夏場は逆に発電能力が落ちる、という事実はご存知でしょうか？

凹凸レンズで光を集光すると、熱も相当量に達するので、
現状の太陽光パネルでは熱のせいで逆に発電能力が衰えてしまいますし、機材の劣化も早まります。

その他の対策や改善も求められるということになりますね。

お礼

光の波長が問題になるのでしょうか。ご教示ありがとうございます。

回答No.2

tadys

「集光型太陽光発電」で検索すれば沢山出てきます。
例えば、
http://www.sharp.co.jp/corporate/news/130614-a.html
http://www.daido.co.jp/products/cpv/
http://www.kankyo-business.jp/column/002973.php

欠点も有ります。
太陽とレンズと太陽電池が一直線上にないと発電できないので太陽の動きを追尾する必要がある。
太陽が雲で隠れるとほとんど発電が出来ない。（斜め方向からの光は発電に利用できない）
太陽電池の温度が上昇すると効率が下がるので冷却が必要。

お礼

いろいろな問題があるのですね。どうもありがとうございました。

回答No.1

yasuto07

セルが傷むのでは、それより、台座を回転式で、太陽を追えるようにした方が早いのでは。

お礼

そういうものなのですね。ご教示ありがとうございました。