特殊コーティングがソーラーパネルの効率を高める

スタンフォード研究所のエンジニアたちは、太陽光パネルの効率を高め、温度を維持するのに役立つ独自のシリコンコーティングを開発した。

このコーティングは熱を集め、それを宇宙に放射することができます。この技術の特徴は、入射する光子を遮らないことです。

この開発は、屋外に設置されたあらゆるデバイスの冷却に役立ちます。

太陽光パネルは夕方には800℃まで熱くなることがあります（特に温暖な気候の国では）。過剰な熱は一種の問題となります。セルはエネルギーを集めるために太陽光を必要としますが、温度が上昇するにつれて効率が低下し始めます。例えば、従来のシリコンセルは100℃で効率が約20%低下します。

コンピューターやラップトップなどでは、過熱の問題はファンやラジエーターの助けを借りて解決されますが、ソーラーパネルなどの屋外に設置されたデバイスの場合、専門家は周囲の空間を熱吸収体として使用することにしました。

上海・フェン教授と彼の研究チームは、宇宙空間に熱を伝達できる特殊なシリコンコーティングを開発しました。その動作原理は、熱を集熱し、大気圏を容易に通過する電磁赤外線の形で放出するというものです。コーティングは無色であるため、セルの光吸収能力は全く低下しません。

ファン教授のチームは、太陽熱集熱器を用いてこの新技術を試験しました（科学者たちは3つの装置を使用し、そのうち2つは二酸化ケイ素とフォトニック結晶を用いた放熱機構を備えていました）。実験の結果、放熱機構は効果的に熱を処理しました。

可視光はコーティングを容易に透過し、太陽電池に到達します。同時に、主素子の温度を130℃まで下げます。科学者たちは、効率は1%しか向上しないものの、太陽電池としては十分な値であると指摘しています。

さらに、専門家は、デバイスの冷却だけでなく効率の向上にも役立ついくつかの改善策を提案しています。

エンジニアたちは、新しいコーティングを施した太陽光パネルは、清潔で乾燥した環境で使用するのが最適だと指摘しています。また、冬季に集熱パネルを用いた実験が行われ、空への投射面積を減らして吸収能力を高めるために、集熱パネルを南に60度傾けることが推奨されましたが、これは結果として冷却能力の低下につながります。

さらに、専門家によると、フリントコーティングに伝統的な冷却要素を追加することもできます。

上海馮氏とその同僚は、この新技術は冷却を必要とするあらゆる屋外機器に適用できると確信している。例えば、無色のコーティングは美観を損なうことなく車を冷却し、燃料を節約するために使用できる。