間歇水冷による1kW級太陽電池の発電効率向上に関する研究

摘要

低炭素社会の実現に向け、発電時にCO_2を排出しない太陽光発電，風力発電など再生可能エネルギの有効活用を図っていく必要がある．太陽電池は表面温度が1°C上昇すると発電効率が0.5％程度劣化するので，天候のよい日は太陽電池の表面温度が上昇してしまい，必ずしも太陽光発電に適しているわけではない．特に日射の強い夏季には太陽電池の表面温度は50～60°Cにもなり，発電効率が10％以上低下する可能性がある．表面温度の上昇を防ぐためには風冷，水冷などで表面を冷却すればよいが，それに要するエネルギが冷却効果以上となってしまっては意味がない．我々は既報告において太陽電池表面を間歇水冷し，水の気化熱を利用することにより温度上昇を抑えると同時に，それに要する電力と水を最小限に抑える間歇水冷方式を提案し，実験的研究により，その有効性を実証した．本研究の目的は前報で報告した太陽電池モジュール1枚（70W）のときの間歇水冷の有効性を基に，太陽電池モジュールを6枚（420W）および16枚（1，120W）に増加させた実用規模の太陽電池を用いて間歇水冷による発電効率向上実験を行い，その有効性を実証し，実用化に貢献することである．