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高効率・太陽電池
エス・ジー・ケイ有限会社
熱伝導と熱放射の関係（水道で例えると・・・）
領域Ⅰ
水
源
（
熱
源
）
領域Ⅱ
蛇口（熱放射率）
細い＝熱放射率が小さい
水道管の太さ
（熱伝導率）
水流は少ない
（放熱しにくい）
蛇口が細ければ、水道管がいくら太くても
水の流れる量は少ない
つまり
いくら熱伝導率が高くても、熱放射率が低いと、放熱されない！！
・従来は熱伝導が重要視されていたが、
最近になって熱放射が注目され始めてきた。
→熱放射率が高い素材が必要。
【Ａ】発電効率を４．６％もアップ・・・セルの温度は１０.２℃も低下
従来のPV
今回の高効率PV
ガラス
ガラス
上EVA
セル
６１℃
上EVA
下EVA
下EVA
ＢａｃｋＳｈｅｅｔ
ＢａｃｋＳｈｅｅｔ
放熱
温度高い
（６０℃）
バックシートに
高熱放射材を配置
放熱
セル
５０．９℃
温度低い
（５０．７℃）
原理：第一段階
・従来のバックシート面に高熱放射材を配置し、熱放射を大にす
る。
その結果セルの熱はバックシートの外部に放射されるので、
セルの温度を低下させることができる
【Ｂ】変換効率も０．６４％もアップ
従来のPV
今回の高効率PV
ガラス
ガラス
上EVA
セル
６１℃
上EVA
下EVA
ＢａｃｋＳｈｅｅｔ
放熱
温度高い
（６０℃）
下EVA
下EVA
放熱フィラーを
入れたシート
ＢａｃｋＳｈｅｅｔ
放熱
原理：第二段階
・下EVAには放熱フィラーを入れセルの放熱性を向上させる。
下EVAを作り、従来通り、真空ラミネートする。
セル
５０．９℃
温度低い
（５０．７℃）
【Ｃ】付随効果；白色の放熱フィラーを用いているので
回帰反射により、更に発電効率が上がる！
回帰反射PV
従来のPV
光
光
Ｇｒａｓｓ
ＵｐｐｅｔＥＶＡ
Ｇｒａｓｓ
回
帰
反
射
透明ＥＶＡ
ＷｈｉｔｅＥＶＡ
透明ＥＶＡ
ＢａｃｋＳｈｅｅｔ
ＢａｃｋＳｈｅｅｔ
発電に寄与しない迷光
反射率の高い
放熱フィラーの量を節約
[D] 太陽電池への応用例（熱放射シート間の熱放射伝達）
ガラス；３ｍｍ
上EVA
シリコンセル
T1
２５μ
T2
T3
熱放射で伝達
下EVA；熱伝導率
低く 0.17W/ｍK
シリコンセルの裏に
貼るのでセルは固定される
熱放射シート
熱放射率高く
ε＝0.97
バックシート
T4
耐候性樹脂・熱放射
フイラー入り
外気（Ta）
外気（Ta）へ熱放射は大きい
【E】高効率PVの製造工程
1.
2.
3.
4.
1.
EVAペレットに放熱フィラー（白）を混練する。
混練したペレットを粉砕する。
下ＥＶＡシート２５μを造る。
従来の下ＥＶＡの上にラミネートする。フイラーの量は節約しつつ
回帰反射効果を持たせる。
高効率ＰＶが出来る
将来の計画
（１）回帰反射効果の実測を行い、効率のさらなるアップを追及する。
（２）前記【Ａ】【Ｂ】の効率アップには回帰反射の効果を算入していない。
変換効率１％アップも夢ではな
い！！
【F】予備実験データと将来目標
変換効率と経過時間
現状
新提案
BS温度
16.5
16%
70
16
変
換
効
率
（
％
）
80℃
今回の新提案PVの目標値
60℃
15.5
60
温
１５％
15
50
バックシート温
度
14.5
40
13.87%
14
現状のPVの実測値
30
25℃
13.5
20
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
時間(分)
度
【G】ＰＶセルからバックシートへの放熱
放熱に影響する熱伝導材の物性
光
PV
セル
放熱+
バックシート
Q
Qr+c
T1
熱源
温度
T2
T3
放射面
温度
周囲
温度
℃
℃
λ
熱伝
導率
Ｌ
Ａ
Ｈ
断面
積
ｍ
㎡
断面
直径
放射
率
ｈｒ
ｈｃ
Qr
Qc
放射
自然
対流
放射
放熱
対流
放熱
熱伝達率
熱伝
達率
Ｗ/㎡Ｋ
Ｗ/㎡
Ｋ
W
W
発生
熱量
放散
熱量
Ｗ
Ｗ
℃
254.96
254.96
53
61.169
82
60
23
0.17
0.00078
1
1.1286
0.5
3.527564
829
3.3633
9
130.51
99
124.44
54
257.1
257.10
18
50.911
09
50.7
23
0.95
0.00078
1
1.1286
0.912
6.153077
568
3.1285
76
170.44
02
86.661
55
Ｗ／
ｍＫ
熱伝導
厚み
ε
ｍ
＜計算方法＞
（１）バックシート温度（放射面温度）Ｔ２の実験値を
Ｑｒ+ｃ＝（ｈｒ+ｈｃ）・Ａ・（Ｔ２－Ｔ３）に入力し、Ｑｒ+ｃを求めた。
周囲温度Ｔ３＝２３℃であったので、それを入力した。
（２）Ｑｒ+ｃの数値を一旦Ｑに入力する。
（３）Ｑの数値を用いて式；Ｑ＝λ・（Ａ/Ｌ）・（Ｔ１－Ｔ２）からＴ１を求める。
（４）Ｑの数値をＱ＝Ｑｒ+ｃになるように、Ｑを変更する。
（５）最終のＴ１（セル温度）が解答である。
（６）熱伝導厚み＝ＥＶＡ（６００μ）+バックシート（１８０μ）＝７８０μとした。
（７）バックシートの放射率は０．５を０．９に向上させて計算した。
（８）熱伝導層のλを０．１７から０．９１２に向上させて計算した。
（９）放射放熱Qｒの方が対流放熱Qｃよりも大きい。
放熱総量；Qｒ+ｃ＝Qr＋Qｃ
特許申請済み
ライセンス供与可能です
エス・ジー・ケイ有限会社
〒２５９－１２１１
神奈川県平塚市ふじみ野２－２０－１
TEL：０４６３－９２－２５７５
E-MAIL： [email protected]

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