太陽電池の基礎を学べるサイト紹介

太陽電池の基礎を学べるサイト紹介

太陽電池について知りたいときに役立つサイトを紹介します。

こちらのサイトです。(物性寄り、デバイス屋向けの内容です。)

PVEducation

こちらのサイト、私が太陽電池に携わっていた頃に利用していました。

図を使った説明がとてもわかりやすいです。

ただし、英語です。読めない人は、google翻訳を使いましょう。

概要

日本語でいうと目次はこのようになっています。

1.はじめに

1章では、太陽光発電の変遷から太陽光のエネルギー、

環境問題について述べ、太陽光発電の利点を簡単にまとめています。

2.太陽光の特徴

2章では、太陽光の特徴についてまとめています。

光の基礎として波長とエネルギーの関係性や太陽光のスペクトル分布、

太陽に関する基礎知識を記しています。

3.半導体と接合

3章では、半導体の基礎知識について記されています。

太陽電池は半導体の組み合わせにより構成されているため、

発電の原理を学ぶためには半導体の知識は不可欠です。

この章について理解することができれば、

P-N接合と光吸収によるキャリア励起から輸送まで、

どういったフローで発電するのか理解できるでしょう。

4.太陽電池の働き

この章では、太陽電池の特性や評価について記されています。

個人的には、この章がかなり重要な章だと思います。

(もちろん、全ての章が勉強になる内容です。)

等価回路の理解や、量子効率やIsc,Voc,FFや効率などの性能評価まで

必要な基礎知識が身につきます。

5.Siセルの設計

この章では、実際のセルの設計について説明されています。

理論を把握した上で、より優れた性能のセルを設計するための

知識を得ることができます。(研究レベルなのでコストより性能重視)

この章以降、どんどん製品よりの知識へと進んでいきます。

6.Siセルの製造

6章では、実際にセルを製造する過程の説明がなされています。

動画を用いて実際の映像を見ることができます。

(ここらはあまり詳しくありません)

7.モジュールとアレイ

7章では、実際にセルをモジュール化したとき、

相互接続により生じる現象や温度の影響等を記載しています。

8.特性評価

8章では、製造した太陽電池の特性評価の手法について紹介しています。

9.物性

9章では、太陽電池の種類ごとの特性について記しています。

当然、構成している物質ごとにバンドギャップは異なるため、

吸収する波長域は異なってきます。

10.蓄電池

蓄電池に関して説明している章です。

11.付録

レコードなど、付録が記載されています。

設備屋として知っておくと便利なこと

個人的に、設備屋として知っておくべきことは、その特性です。

太陽光発電は、等価回路を見れば分かる通り”電流源”ですので、

これまでの”電圧源”としての考え方で保全していると危険です。

例えば、短絡電流が過電流として検知できません。

そうなると、継続的にアークが発生し、火災の危険があります。

詳しいことは、産総研の手引きを読むと良いでしょう。

ただ、検討不足なところもあるようで、勉強が必要です。

https://unit.aist.go.jp/rcpv/ci/service/PV_Electrical_Safety(AIST2015)/Technical_Information_on_PV_Electrical_Safety(AIST2015)v2.pdf

また、設備保全に関して、ガイドラインがあります。

http://www.jpea.gr.jp/pdf/161228_pv_maintenance.pdf

その他参考サイト

youtubeのいつものチャンネルの動画を一応載せておきます。

翻訳は相変わらずのクソっぷりですし、太陽光発電については

説明が抽象的で分かりづらい気がします。

海外の動画だからか、太陽光は割安と説明してますが、

日本では海外よりも初期投資費用が高いため、FITの補助金ありき。

自立できていないというのが現状です。

太陽電池の仕組みとは?

雑記

話題は逸れますが、日本人は英語の学習に時間を割く必要があるため、

海外との競争がある分野では何かと不利に感じます。

欧米人は、日本人が英語の勉強に割く時間を他に充てられるのですから。

そして、有益なサイトや動画は英語が利用されていることが多いです。

多くの人に伝わるのは英語なので当然の話ですね。

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