太陽光パネルに四枚の鏡を組み合わせた効果

質問

パネルの上下左右に角度を付けて、単純に四倍の面積で光を受けるとします。
ただし鏡は完全にパネルに光を伝達できないと思います。(最適なのは120°開きでパネル長さの２.1倍の鏡だと思いますがどうでしょう？)

実際には発電効率は、鏡を設置していない時より、ざっと何倍になるのでしょうか？
(あくまで実測で何倍位の話。正確に測るにはどうすればいいのでしょうか？クランプ計？)

パネル表面の温度が上昇して発電効率が落ちますが、冷却できる場合を想定するなど条件付きで雑談頂ければ幸いです。

ざっとした倍率と根拠をお答え下さい。（＊またこれがガラス板の反射だとどうなるのでしょうか？？ガラス板の表面反射を使えるとしますと、一方でガラス板を透過した光で発電効率は落ちるのでしょうか？）

回答No.5

shintaro-2 · ベストアンサー

集光倍率については、Ｓｉ系で少なくとも１０倍までは効率が上昇するデータがありますので、
冷却前提で１０倍程度は平気でしょう。
http://www.sharp.co.jp/corporate/rd/28/pdf/93_10.pdf

お礼

そうですか！10倍のキャパがあるなら５倍は軽くクリアできそうですね。
実際の倍率が知りたかったのですが、ご見解ありがとうございました。
海外ならDIYでデータ取りやっているでしょうから、調べてみます。
理想値５倍で実際値は3倍位あるのなら面白いかもしれませんね。
ありがとうございました。

回答No.4

noname#215107

曇りの日は難しいかもしれませんね。薄曇り程度でしょうか。

鏡の角度をプログラムで制御して、太陽を追尾できるようにすれば完璧でしょう。また光量が大きすぎる場合は、光を当てないようにプログラムしたほうがいいかもしれませんね。
趣味のアマチュア無線で、人工衛星を自動追尾するアンテナのようなイメージです。

補足

だいたいそういうイメージです。曇りの日の実験は想定していません。
光量が大きすぎる、といっても実際はどの程度耐えられるか、ということです。
わかりやすくいうと、フレネルレンズで集光した時にそのフレネルレンズの大きさは元の太陽電池の何倍の面積まで耐え足れるのかというような感覚です。
フレネルレンズは非現実的ですから普通の平面鏡でした場合、仮に60°で立てて長さ２倍の鏡を取り付ければ、太陽から見た面積で言う５倍の効率が得られるはずです。ですが現実はそうはいかないはず。熱問題は度外視して下さい。

回答No.3

noname#215107

効果なしという回答がありますが、間違いです。

発電量が最大になるのは、一年のうち数日です。

また、太陽の方向から見たパネルの投影面積が最大になるのも正午付近のみです。つまり、発電能力の最大領域はほとんど使われることはありません。

効果を発するのは、太陽と太陽光パネルが正対していない時間帯(朝、夕)や、曇りの日です。

何倍になるかは太陽から見た投射面積を計算すれば良いでしょうし、発電量はモニター画面を見ればわかります。

補足

皆さんのご解答は、全然的外れです。
私も説明不足だったのですが、判りやすく言うと１つパネルで太陽光追尾をした時の、その瞬間的な効率の事です。当然晴れの時の話です。
理想的なモデルだと、面積５倍の光が集光され、効率は５倍になりそうなものですが、現実はそうは行かないはずです。パネルにも最大発電力があるでしょうし、熱で効率も落ちるはずです。当然、効率は上がる事は判っていますが、実際は何倍になるのか、が気になるのです。
□
□■□ 太陽から見た時の、装置の図。黒い四角は太陽電池。
□

回答No.2

nekonynan

間違ったので修正します

　倍率はほぼ０ですね

　現行の製造されている太陽光では、
　光が適切な点を過ぎて大幅に明るすぎると、電圧が大幅に下がります、ほぼ０V　電流もほの０に成ります

回答No.1

nekonynan

現行のパネルの特製であれば、倍率は大幅に１倍以下で少数ですね

　根拠ですか、特性図を見れば判りますよ

　光が強く成りすぎれば、電圧が上がり過ぎることになる。当然電流が大幅に下がってしまいます。

　その結果、最大電力を得る為のポイントから大幅に外れて発電効率が落ちる・・・

補足

皆さんのご解答は、全然的外れです。
私も説明不足だったのですが、判りやすく言うと１つパネルで太陽光追尾をした時の、その瞬間的な効率の事です。当然晴れの時の話です。
理想的なモデルだと、面積５倍の光が集光され、効率は５倍になりそうなものですが、現実はそうは行かないはずです。パネルにも最大発電力があるでしょうし、熱で効率も落ちるはずです。当然、効率は上がる事は判っていますが、実際は何倍になるのか、が気になるのです。
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□■□ 太陽から見た時の、装置の図。黒い四角は太陽電池。
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現行のパネルで鏡で実験した方は、ネットにもあります。効率は上がっているようです。適当な事を言わないで下さい。そもそも集光式の発電が実用化され始めています。発電素子は専用のものを使っている筈ですが、現行のものでも効率は上がるとすると、熱問題は別で集熱するとして、実際は何倍なのかということです。１倍以上にはなる筈。