ペルチェ素子を用いた複合型太陽エネルギー変換システムの検討

利用帕尔贴器件的复合太阳能转换系统的研究

• 批准号: 22918020
• 负责人: 福島 志斗
• 金额: $ 0.36万
• 依托单位: Matsue National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22918020/
• 关键词: 太陽電池モジュール; ベルチェ素子; 発電効率

本研究では、通常の太陽光発電に用いる太陽電池モジュールが発電効率の低下をまねく原因の一つであり、日光によるモジュール温度上昇を抑えることで発電効率の向上が可能であるか検討を行った。同時に、温度差を電気エネルギーに変換可能なペルチェ素子を併用し、冷却時の温度差を電気エネルギーに変換することで太陽エネルギーの効率的なエネルギー変換システムについての検討を目的として実験を行った。実験の結果、製作した実験装置で冷却に水道水を用いて冷却した場合、日光において10[℃]程度の冷却効果が実現できているため、発電電力全体の約4[%]を改善することが可能であると考えられる,また、この際に15[mW]とわずかではあるがペルチェ素子による発電を確認することができた。その後、夏場70[℃]程度まで上昇する太陽電池モジュールを再現するため、人工光源を使用して90[℃]程度まで温度を上昇させて実験を行った結果、ペルチェ素子により最大で240[mW]程度まで発電し、太陽電池モジュールの発電効率の改善も同様に4[%]程度確認することができた。これらの実験には、200[mm]四方の単結晶化型太陽電池モジュールを用いた。これらの実験により、太陽電池モジュールを冷却し発電効率の改善を図ることが可能であり、冷却時にペルチェ素子を介することで更なる電気エネルギーへの変換が可能であると言える。また、冷却水を循環させることで温水器としての利用も考えられる。この実験を通し、太陽電池モジュールの発電量や背面温度の測定方法を、本校にて卒業研究を行っている学生に対して実物を用いて測定方法の指導することができ、実験装置の教育効果としての役割も果たすことができた。

在本研究中，我们调查了是否可以通过抑制太阳光引起的组件温度升高来提高发电效率，这是导致常规太阳能发电的太阳能电池组件发电效率下降的原因之一。 。同时进行了实验，旨在研究一种利用可将温差转换为电能的珀耳帖元件的高效太阳能能量转换系统，以及将冷却过程中的温差转换为电能。实验结果表明，利用我们制作的实验装置，使用自来水进行冷却时，在阳光下能够达到约10[℃]的冷却效果，从而使总功率提高了约4%认为这是可能的，此时我们能够确认珀耳帖元件产生了电力，尽管是少量的15[mW]。之后，为了再现夏季升温至约70[℃]的太阳能电池组件的温度，我们进行了使用人造光源将温度升高至约90[℃]的实验。我们还确认了太阳能电池模块的发电效率提高了约4%。在这些实验中，使用了200毫米见方的单晶太阳能电池模块。通过这些实验，可以通过冷却太阳能电池模块来提高发电效率，并且可以说可以通过在冷却期间使用珀耳帖元件来进一步转换电能。也可通过循环冷却水作为热水器使用。通过本次实验，我们能够教会在校毕业研究的学生如何利用实物测量太阳能电池组件的发电量和背面温度，实验设备的教育效果也达到了他的目的。角色为

项目成果

ペルチェ素子を用いた複合型太陽エネルギー変換システムの検討

利用帕尔贴器件的复合太阳能转换系统的研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 市來龍大;金澤誠司;赤峰修一;他4名;赤峰修一;齋藤正親;齋藤正親;東條孝志;東條孝志;東條孝志;東條孝志;東條孝志;東條孝志;東條孝志;渡辺正人;福島志斗
• 通讯作者: 福島志斗