エネルギー研究所ー新たなエネルギーとは

未来の太陽電池と太陽電池の仕組み

太陽エネルギーの研究は2つに分かれて

います。

ひとつは、太陽の光を熱に変えて暖房の

システムに利用したり、蒸気を起こして

発電させたりすること。

もうひとつは、太陽の光を直接電気に変え

る方法の研究です。

今回は、太陽に光を直接電気に変える太陽

電池です。

宇宙の太陽電池

太陽電池は、1958年から人工衛星や宇宙

船、スペースシャトルの電源としてつか

われてきました。

 

人工衛星の

「ヴァンガード1号」

に無線通信の電源として使われたのが最

初です。

 

宇宙では放射線で太陽電池が壊れてしま

うことがあるので、太陽電池は宇宙空間

に耐えるものでなくてはなりません。

 

1970年の石油危機の後、アメリカは宇宙で

太陽エネルギーを利用する研究を始めました。

地球の表面に届く太陽の光は、大気中の雲や

チリがじゃまをしてへってしまいます。

しかし、宇宙空間なら地上の8倍の光があり

24時間利用できるのです。

 

 

ヴァンガード1号

 

ヴァンガード1号はアメリカ合衆国が1958年に打ち上げた人工衛星。世界で4機目の衛星であり、太陽電池パネルを利用したものとしては最初の衛星である。
また、1964年の通信途絶まで交信が続き、2013年3月現在も軌道を維持しており、人類が宇宙に打ち上げ、軌道上に残っているものでは最古の物となっている。
ヴァンガード計画の3段打ち上げロケットの能力、衛星に対する宇宙環境の影響、地球周回軌道上での効果等の試験のために設計された。
また、ヴァンガード1号の軌道を解析することで、地球は完全な回転楕円体ではなく、南北で非対称な形状をしていることなども明らかになった。

 

 

未来の太陽電池

計画中のものに、地球を回る軌道上の太陽光

発電所があります。

 

しかし、たくさんの技術的な問題を解決して

いかなければなりません。

 

発電した電力をマイクロ波に変えるという考え

もあります。

マイクロ波は、地球に送られ、再び電力に変え

られます。

 

マイクロ波を送る場合、その放射エネルギーが

生物の健康に被害を与えるので、とても危険です。

 

そこで、宇宙から地上にマイクロ波を送るときは

砂漠など人のいない場所にアンテナを建て、受信

する必要があります。

 

 

日本の計画

技術が進歩すれば、宇宙にこのようなシステムを

打つ上げ、組み立てたり、メンテナンスをしたり

刷る費用も、安くなります。

 

宇宙で太陽エネルギーを利用することに、いろい

ろな国が興味を持っています。

 

日本もそうです。

経済産業省は2040年までに、宇宙で太陽光発電所

の運転を始める計画を発表しています。

 

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太陽電池の仕組み

 

太陽電池は、薄いシリコンの層をいくつか合わせ

たもので、それらは電気回路とつながっています。

シリコンはガラスなど透明な物質で覆われていて

しっかしと閉じられています。

 

光がシリコンに当たると、電子がエネルギーを得て

層の間を動き出し、電流が生まれます。

 

光の量が増えればさらにたくさんの電子が動き、

より大きな電流が生み出されるのです。

 

一つ一つの電池の電力は1w~2wしかなく、ほと

んどの電気製品は動かせません。

そこで、いくつかの電池を集めつなぎ、モジュール

としてます。

 

より多くの電力を生み出す場合モジュールをつない

でアレイにします。

 

まとめ

 

石油、石炭、天然ガスなどの化石資源は

近い将来無くなってしまう心配や

地球温暖化の問題は避けられません。

原子力には安全の問題が起きています。

期待される自然エネルギーはまだまだ力

不足です。

これら三つのエネルギーを無駄なく有効に

うまく利用する必要があります。

省エネルギーは重要なエネルギー資源と

いえます。

しかし、我々は化石資源や原子力に頼り切

った暮らしから、自然エネルギーに向かって

いかなくてはなりません。

太陽、風、森、海、これら自然のエネルギー

をたくさん使えるように技術を高めて、

世界に貢献していくことが求められます。

人類が抱えているエネルギー問題、

現在の暮らしを見つめなおして、

未来の暮らしを考えてみましょう。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

よろしければシェアやコメント等

してくださると幸いです◎




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