밀도 10배로 전류를 생성하는 열광 발전 장치가 개발되다 (교토대학)

교토 대학 공학 연구과의 노다 스스무 교수와 이노우에 타쿠야 조교, 아사노 타쿠준교수외 연구 그룹은 고온에서 발광하는 열복사에 의한 광원과 태양전지가 일체화한 열광발전 디바이스를 개발했다.

고밀도의 빛을 직접 태양전지에 끌어들여 기존의 5~10배 밀도로 전류를 생성할 수 있었다.

외부 공간에 꺼낼 수 있는 열복사의 이론 한계를 넘어서는 데도 성공했다.

이 기술은 태양광이나 열에 의한 발전 시스템의 대폭적인 소형화나 고출력화, 고효율화로 연결된다고한다.

개발한 디바이스는 태양전지에 고굴절률의 투명기판을 채용해, 광원 측에 기판을 배치한다.

실온의 태양전지와 1100 켈빈( 약 827도 C) 이상의 고온이 되는 광원 사이에 틈을 마련해 광원으로부터 태양전지로의 열의 이동을 막는다.

틈새는 발생하는 빛 파장의 140나노미터보다 좁기 때문에 실질적인 일체 구조로 돼 외부 공간의 영향을 받지 않고 광원에서 태양전지로 빛을 직접 전달할 수 있다.

가늘고 긴 들보로 광원을 지지하는 구조에 의해서 광원에만 열을 전하는 것과 동시에 열팽창에 의한 왜곡도 완화한다.

그동안 외부공간 굴절률의 영향으로 일부 빛만 뽑아냈던 과제를 해소했다는 것이다.

향후 디바이스 구조의 최적화가 이루어지면 현재 태양광 발전의 20-25%를 웃도는 35% 이상의 에너지 변환 효율을 실현할 수 있다는 계산이 나온다는 것이다.

광원 온도의 향상이나 반사경의 배치에 의한 이용할 수 있는 빛의 증강, 광원과 기판의 틈새의 단축, 태양전지의 저항 저감 등에 몰두하여 효율화를 도모한다고한다.




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