R-19
2018

高温熱源を創る太陽光吸収膜の高効率化

太陽光から高温熱源を創る「集光型太陽熱システム」にて高温化・高効率化が課題
⇒ 太陽光の高い吸収率＋赤外光の低い吸収率（=低放射ロス）
　　　　　　　　　　　　　を両立できる「選択的光吸収」を可能とする薄膜材料が必要

・太陽光吸収層：高効率吸収を可能とする半導体バンド端吸収を高温下でも発現
・赤外低放射層：最高の赤外反射率を示すAg膜の高温安定化
　⇒ 上記の積層構造を光学計算により最適設計し、実際の成膜プロセスに反映

・650℃高温下で最適なバンドギャップをもつβ-FeSi₂による優れた選択吸収性
・Ag膜へのSiNx添加＋W膜キャップにより650℃での高い耐熱性
　⇒ 平均効率（300～650℃）：従来膜の78.9%を開発膜では85.5%へ向上

・	高効率な太陽熱システムによる再生可能エネルギーの普及促進
・	放射スペクトル設計 → 熱マネージメント（自動車・航空宇宙等）による省エネ応用

Y. Okuhara, T. Kuroyama, D. Yokoe, T. Kato, M. Takata, T. Tsutsui, K. Noritake,
Solar Energy Mater. Solar Cells 174 (2018) 351
特許第5687606号

謝辞

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本研究は、内閣府/JST 戦略的イノベーションプログラム（SIP）「エネルギーキャリア」で実施したものである

未来社会を創出する革新材料開発と先端解析技術