報告書番号

T97046

タイトル（和文）

実日射特性に適合した太陽電池の設計多接合太陽電池の出力特性評価と効率向上法

タイトル（英文）

DESIGN OF MULTIJUNCTION SOLAR CELLS TO ADAPTTO ACTUAL SOLAR SPECTRUM DISTRIBUTION

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

太陽電池の使用時での効率向上を図るために，実日射のスペクトル分布を実測評価し，多接合太陽電池を対象に，スペクトル分布の変化が出力に及ぼす影響をシミュレーション評価するとともに，実日射による太陽電池デバイスの設計手法を検討した。その結果，次を明らかにした。（１）日射スペクトル分布は季節により大きく変化する。特に夏期では短波長側の日射エネルギーが大きく増加し，規格で定められている基準スペクトルより最大で１．５倍程度に達する。（２）このため，特に夏期において，多接合太陽電池の各層の出力電流のばらつきが大きくなり，電流制限により，出力電力が１０％程度低減する。（３）実日射スペクトル分布データにより各層の出力電流値の差の年間最大値が最も小さくなるように各層半導体のエネルギーギャップを設定することで，夏期で８％，年間で４％の出力向上が図れ，実日射に適合したデバイス設計手法として有効である。

概要 （英文）

TO ENHANCE THE CONVERSION EFFICIENCY OF SOLAR CELLS, THE EFFECT OF CHANGES IN THE SOLAR SPECTRUM FROM STANDARD VALUES ON THE OUTPUT OF MULTIJUNCION SOLAR CELLS IS EVALUATED BY MEANS OF ASIMULATION USING AN ACTUAL SOLAR SPECTRUM DISTRIBUTION. AN APPROPNATE DESIGN METHOD FOR MULTIJUNCTION SOLAR CELLS USING AN ACTUAL SOLAR SPECTRUM DISTRIBUTION IS INVESTIGATED BASED ON THE EVALUATION. THE RESULTS OF THE STUDY ARE AS FOLLOWS. - THE RATIO OF THE SHORT WAVE SOLAR SPECTRUM INCREASES TO 1.5 TIMES THE STANDARD RATIO IN SUMMER. - THE POWER OUTPUT DECREASES TO 90% OF THE POTENTIAL MAXIMUM POWER DUE TO THE FLUCTUATION OF THE CURRENT IN EACH LAYER IN SUMMER. - IN ONE DESIGN METHOD, THE ENERGY GAP OF EACH LAYER OF THE CELL IS ADJUSTED SO AS TO MINIMIZE THE MAXIMUM SEASONAL DIFFERENCE BETWEEN THE CURRENTS IN EACH LAYER IN A YEAR. THIS METHOD IS USEFUL TO ADAPT THE SOLAR CELLS TO THE ACTUAL SOLAR SPECTRUM DISTRIBUTION.

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