【エネルギー】「熱エネルギー」を太陽電池が効率よく発電できる波長の「光」に変換することに初めて成功/京都大など

1 ：白夜φ ★＠＼(^o^)／：2016/12/28(水) 00:22:54.48 ID:CAP_USER.net

「熱エネルギー」を太陽電池が効率よく発電できる波長の「光」に変換することに初めて成功

浅野卓 工学研究科准教授、野田進 同教授（光・電子理工学教育研究センター長）、大阪ガス株式会社は共同で、熱エネルギーを太陽電池が効率よく発電できる波長の光に変換することに初めて成功しました。
これにより、熱エネルギーを利用した発電技術の効率向上が期待できます。
　
本研究成果は、2016年12月24日に米国科学雑誌「Science」の姉妹紙である「Science Advances」に掲載されました。
また、同年2月には光学に関連する世界最大級の国際会議SPIE Photonics WESTにおいて、持続可能社会の実現に寄与する革新的な研究に与えられる賞「Green Photonics Awards」を受賞しました。
--- 引用ここまで　以下引用元参照 ---

▽引用元：京都大学　研究成果　2016年12月27日
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2016/161224_1.html

117 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/12/31(土) 22:55:40.13 ID:XUKh/2RQ.net

>>113
一人を除いて全員分かってるよ

太陽の表面温度が6000℃なので太陽からの光をどのように集光しても「太陽と同等の熱容量」を6000℃にすることはできない

これが正解なんだから
加熱する対象の熱容量に制限がなけりゃ達成できるのは当然
ちなみに太陽を全て覆ってエネルギー変換効率100%で「太陽と同等の熱容量」で6000℃まで加熱可能
熱力学第二法則に反するから実現は理論的にも無理

118 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/12/31(土) 22:58:02.13 ID:MM9HwoUw.net

>>113>>115
まず、>>66が世間一般に言われてる説だろうって言い出したのが、
「太陽光は六千度の黒体輻射とみなせるので、
　レンズや鏡などを使ってどうやって集光しても、
　太陽光からでは六千度を超える温度を作り出すことはできない」

って説だからね
6000℃の黒体輻射の放射光を集める事では6000℃までしか作れないって俗説がある前提
その俗説が勘違い、間違いだって反対派が>>66なのであって、
6000℃よりも高温が作れるって主張なのが>>66って事になる

どうも、その議論の前提が反対派から始まってる自体を理解してないと、
>>112のような読み間違いが起こるのだろうな

119 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/12/31(土) 22:58:41.98 ID:XUKh/2RQ.net

>>115
そういう意味ね
では6000℃以上は達成可能でいいじゃねーか

120 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/12/31(土) 23:10:43.14 ID:MM9HwoUw.net

>>116
あくまで、レンズや鏡などを使って、屈折や反射などのみでの集光での、
条件限定の話だよ
その条件での上限が6000℃だって言われてるのが間違いだと>>66で言い出した人が居た訳
無条件で高温が作れないって話ではない

同じ人が>>74で、
＞エネルギーの流入があってそれが熱になり、熱などによる
＞エネルギーの流出よりもエネルギーの流入が常に大きい状態
＞を保ち続けられる限りは、温度は限りなく上昇していく。

を補足してるが、それも>>66の屈折や反射のみでの話でできるかどうか？の限定だからな

121 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/12/31(土) 23:20:06.23 ID:n35j2nPl.net

「6000℃の光子ガスで6000℃を超えている相手を加熱することはできない」

この表現なら正しい

122 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/12/31(土) 23:30:25.37 ID:wvAYc7wt.net

>>1
熱源は何でもいいのか？

123 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/01(日) 06:01:38.66 ID:eDvMCBrY.net

温度100度摂氏の非常に大きな金属の立方体があって、
それよりも小さい摂氏２０度の金属の立方体があるとする。
いま熱の伝わり方としては接触による伝熱だけであるとし、
表面を通じて大気などへの流出や対流、黒体輻射による熱
エネルギーの持ち出しは無視できるとするとき、接触による
熱の移動で小さい金属の立方体の温度は１００度を超えられ
ないかについて考察せよ？　接触による化学反応などは起き
ないとする。

124 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/01(日) 19:38:28.02 ID:wIrRDtIf.net

マントルまで穴掘ってそこで発電すれば良くね？

125 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/03(火) 08:51:50.93 ID:ldBT6Lp8.net

>>66は間違いとも何とも言えないが
>>74の説明は間違い
エネルギーの収支じゃなくて熱源となる光がどれだけの温度持ってるかで到達温度が決まる
可視光域のレンズや鏡なら6000度付近が限界といえるかもしれない


太陽からはX線も届いてるわけだけどもそいつらは物質を数百万〜数億℃にも加熱できる
想定する黒体がX線領域を含むすべての電磁波を吸収できるならレンズなど使わなくても6000度以上達成可能

126 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/03(火) 16:25:38.04 ID:8Hctf2Vo.net

>>125
また変なのが現れたな

ちなみに光の波長は言及してるのに光の強度に言及しないのはなぜ？
当然温度に影響するよね

127 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/03(火) 20:55:14.17 ID:B4DEtCxj.net

赤外線の波長を変換するってこと？

しかし、熱エネルギーを電気に変換するってことは、周辺は温度が下がったりするの？

128 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/04(水) 15:57:34.37 ID:2F0nDA/Q.net

>>126
強度？影響しないよ
よく考えてみろよ

129 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/05(木) 02:22:28.24 ID:dl+4mPxd.net

工学的には容器が準備できないんだけどな。
太陽の表面温度、約5500℃に対して
タングステンでさえ融点3422℃、沸点5555℃

130 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/05(木) 02:45:52.86 ID:OPirvZJB.net

>>129
まあそこは宇宙空間で浮かばせといて、全部プラズマ化してるガスでも良いし
黒体放射であっても、熱の移動であって、高い方から低い方にしか流れないって、
熱力学第二法則に従うしかない現実の説明をどうすれば良いのか？って話だからな

131 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/05(木) 06:35:56.25 ID:YAyw8jZ8.net

>>130
鏡やレンズで集光しない場合は成り立つね
逆に言えば集光したら成り立たない

132 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/05(木) 06:41:51.67 ID:84Lu9ORG.net

太陽光を太陽電池で受け止めて電気を作り、その電気でアーク放電でも
プラズマ加熱でもなんでもすれば、いくらでも太陽の表面温度よりも
高い温度は作れるだろう。

133 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/05(木) 09:07:31.17 ID:dl+4mPxd.net

無色の鏡やレンズで出来るかどうかがお題なんだろう。
分散とか反射率とかそのあたりはありえない理想でもいいとして

134 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/05(木) 12:01:18.49 ID:9q+LtfFk.net

大口病院点滴殺人 進展なく病院も捜査もクローズの恐れ

大口病院・・・何十人も亡くなったのに、営業終了で終わりなの？
おかしいでしょ、それは
https://twitter.com/onodekita/status/816630051751923712

病院でもマイナンバーカード、保険証代わりに

始まったぞ
病歴、通院歴全て筒抜け。
なにしろ、安倍真理教は国民のそれらを病院に開示要求できるからな。
https://twitter.com/rappresagliamth/status/816081912229789696

なるべく秘匿しなければならない番号なのに、
あちこちで使えるようにするって段階で制度破綻だよ。
https://twitter.com/fjhiro3/status/816078020972658690

135 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/08(日) 11:42:17.13 ID:m4+klDLt.net

赤外線レーザーを使って、鉄板などを焼き切る加工ができるが、
赤外線は数百度とかせいぜい千度ぐらいの物体が放射する光の
波長レベルである。それをつかって融点１５００度程度の鉄を
切ることができたりするのだ。

136 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/08(日) 22:14:52.86 ID:7e7H/rhL.net

温度と統計分布の関係
レーザーは反転分布を生じさせて持続させることで導き出す
黒体輻射は0K〜無限Kで反転分布を持つことはない
0K〜無限Kのどこであっても輻射がレーザーに匹敵する単色性になることはない

137 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/09(月) 15:18:29.33 ID:Ryiu5MTs.net

１０００度の黒体輻射をする物体からの光線を、プリズムとか回折格子を使って
赤外線だけに分離して、それを収束させて鉄板に宛てれば、
エネルギー流がおおければやはり焼き切れるのではないだろうか？

138 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/09(月) 15:27:10.46 ID:++CrcZeJ.net

だから光の強度を無視するなって
光子1個と10000000^10000000で到達温度が同じわけねーだろ
エネルギーどこいっちゃうわけよ

139 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/09(月) 15:46:14.03 ID:7qHyyqa3.net

結局 天気の良い昼間しか発電出来ないゴミ

140 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/09(月) 15:52:32.28 ID:ssP3aFzt.net

>>139
日本の平均雨日数は47.6日
つまり10％ちょいしかない
あとの90％の日は発電できてるんだなこれが

141 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/09(月) 16:28:03.75 ID:++CrcZeJ.net

>>139
これは太陽光は関係無いぞ

142 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/13(金) 11:40:50.36 ID:Uitb/5K2.net

室内の照明で、人間がいる場所付近だけ、人間の視線が向いているところだけ
を集中的に明るくして、それ以外は薄暗くするような適応的照明をする
システムにすれば、電気代が安くなりそうだが、器具が高いかもしれんな。
（いまからはＬＥＤ照明、有機ＥＬ照明だから、明るさの変化は容易だし、
瞬時に応答できるから実現は可能なはずだ。）

143 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/13(金) 11:45:52.81 ID:9T4Ov+HW.net

>>142
そんなあなたに人感センサー付き照明
https://i.imgur.com/CnJkGUb.jpg
https://i.imgur.com/OjNcAuv.jpg

ただし人感センサーの待機電力でエコではないけど

144 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/13(金) 11:46:45.36 ID:XtNMLBg2.net

１０００℃にしないといかんというのがネックだろが・・・

145 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/14(土) 01:27:43.46 ID:p+ywsuFp.net

製鉄用の溶鉱炉で、反射炉というのがあったのを知った。

146 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/14(土) 04:27:28.53 ID:bAlOC635.net

>>31
低温ではエネルギーが離散化して相互に変換しづらくなるから全然使えない
フォトニック結晶も馬鹿でかくなる

147 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/14(土) 13:53:35.84 ID:bAlOC635.net

>>51
反しないです

148 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/14(土) 15:30:09.51 ID:t1TlwEx+.net

>>37
ほんとに電気が貯められるなら電力会社も楽だわな

149 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/14(土) 17:51:28.90 ID:9KCvX9JO.net

>>146
赤外線が減りさえすりゃいいのよ
効率なんか必要なし

150 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/17(火) 13:47:26.66 ID:gMjLfHJN.net

>「熱エネルギー」を太陽電池が効率よく発電できる波長の「光」に変換することに初めて成功

太陽電池が効率よく発電できる波長の「光」に「効率を度外視して」変換、だからな

熱エネルギーを効率良く使いたいなら、普通に熱機関使ったほうが良い

151 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/17(火) 14:27:11.66 ID:MVY4Y32a.net

>>150
>>33

152 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/17(火) 14:34:32.94 ID:3Ypb4LEb.net

>>151
ソースを見たら、

>そのため、一般的な太陽電池の発電効率は20％前後に留まっていました。

>そのため、その光を太陽電池で受けて発電すると40%以上の非常に高い効率が期待されます。

と太陽電池の発電効率でしかないのは明らかなのに、その引用すらない妄想レスにアンカー張るなよ

153 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/17(火) 17:17:00.05 ID:+ZwoOZzN.net

>>152
太陽光を元にした太陽電池の発電効率だから、太陽光を特定の波長の赤外線に変換する効率も入ってる
だから太陽光以外の熱源を元にした発電方法で、
＞同様に高効率な発電を行うことができます。
って書いてる訳で
太陽電池自体は、効率良く発電できる波長の光だけなら80%とかの発電効率に昔っからできちゃうから
レーザー式送電に使おうってなネタもあって、電波式に負けるから使い所がないから使われないってくらいで

154 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 00:23:49.03 ID:b9yTWg+1.net

ドップラー効果を使って、波長変換すれば良いかもな。

155 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 03:46:06.96 ID:Lq7u8oRH.net

nimsが出してるのが12パーくらいだからそれよりいいんかな

156 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 08:07:39.96 ID:CzCcDR9p.net

>>154
光の波長をドップラー効果で変換するって凄いスピードが必要だろ

157 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 14:46:45.66 ID:+0UKnxE/.net

>>153
>太陽光を元にした太陽電池の発電効率だから

ソースのない妄想はもういいから

158 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 15:32:47.00 ID:MUewHfdF.net

>>157
>1の元記事自体がソースだろ
読解力がどうなってんだ
仮に太陽電池単体の発電で「40%以上の非常に高い効率が期待」って事だとすると、
太陽電池の開発をしてる研究になっちまうぞ
変換を研究してるんであって、既存の太陽電池を高効率な太陽電池に置き換えるべく研究してる所では無いんだが

159 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 17:13:37.86 ID:+0UKnxE/.net

>>158
>>1の元記事自体がソースだろ

といいつつ具体的引用は皆無wwwwwwwwwwwww

そもそも元記事は

>>152
>そのため、その光を太陽電池で受けて発電すると40%以上の非常に高い効率が期待されます。

と、俺が引用済みなわけで解釈の間違いようがないが、念のため原論文にあたってやったら、もっと出鱈目wwww

http://advances.sciencemag.org/content/2/12/e1600499.full
The radiation power density integrated over wavelengths shorter than 1100 nm is 1640 W/m2, which
corresponds to 38% of the total emission power. This means that 38% of the power delivered to the
emitter is reemitted as an emission component of <1100 nm when other losses (thermal conduction,
convection, and radiation from areas other than the Si nanorods) can be completely suppressed.

と太陽電池抜きの理論効率が38%しかねーwwwwwwww

んで、それって論文中で引用してる先行研究（ここで40%って数字が初めて出てくる）

A third, alternative approach that has also been discussed is the use of a metal filament surrounded
by a wavelength-selective mirror (13?16). In the study by Ilic et al. (16), for example, a theoretical
calculation indicates that longer-wavelength emission can be successfully returned to the filament
by optimized mirrors, resulting in a theoretical luminous efficiency of 40%.

と同じ（何で帯域を制限しようが熱力学的限界は同じなんで、そりゃそうだ）なんで、新規性は無いに等しいぞ

160 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/18(水) 20:31:28.35 ID:b9yTWg+1.net

真っ赤に燃えた太陽が、赤色巨星になるとうんと太陽電池の効率が
上がるというわけなんだな。

161 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/01/27(金) 12:46:31.69 ID:gnrWJ8dj.net

>>138
エネルギーどこいっちゃうんだろうね
まさか閉じ込められると思ってんの？

低エネルギー光子を無限個集めても核反応一個も起こせないよ

162 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/02/03(金) 19:44:33.84 ID:QqXIHbI2.net

太陽光を集光して本光源を加熱した場合、集められた光エネルギーのすべてが太陽電池にとって有効に利用できる光に変換されて放出されます。そのため、その光を太陽電池で受けて発電すると40%以上の非常に高い効率が期待されます。

直接お湯を沸かせてタービン回した方が良いような。

163 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/02/03(金) 20:12:02.68 ID:X6m/q/qM.net

>>162
>太陽光を集光して本光源を加熱した場合、集められた光エネルギーのすべてが太陽電池にとって有効に利用できる光に変換されて放出されます。

そんなトンデモ主張はソースですらしてない

164 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/02/11(土) 00:01:08.98 ID:xXmNHYs/.net

植物も、葉緑体が光合成に使える光の波長は太陽光の一部でしかないそうだ。
ならば、人工の色素などをうまく作って、波長変換をして都合のよい波長に
変換してやれば、光合成の収率があがるのだろうか。。。。

165 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/02/11(土) 14:08:02.43 ID:wzht1ncJ.net

橋本環奈

おうちで勉強してます…何故か鼻血が出てきました…
英単語の本に鼻血が…ツライです…笑
https://twitter.com/H_KANNA_0203/status/820094849462333440


『進撃の巨人』作画監督・アニメーター杉崎由佳さん(26)訃報の知らせ
ツイッターで親族から死去報告後、非公開に…真偽不明

「頭が重たい」「歯が痛い」「親戚のおっちゃん亡くなってもうた」
「嫌な予感していたんだよな。頭打ってくそいてえ」
「服に血がめっちゃついているけど出血原因がわからん」などとツイート


投稿者 魑魅魍魎男 日時 2016 年 12 月 20 日 03:19:38: FpBksTgsjX9Gw　6bOWo@mx6bKSag

12月19日現在、なんと20名以上が逝去されています。
昨年までは1年で7名前後でしたから、一挙に3倍です。

12/10　松本太郎　急死　52歳
11/14　高井研一郎　肺炎　79歳
10/20　小路啓之　自転車で転倒　46歳
10/2　たかや健二　病死　61歳　
9/1　しらいちご　病死　33歳
8/31　三好銀　すい臓がん　61歳
7/1　巴里夫　肺がん　83歳
6/16　加藤広史　急逝　30代
6/15　嶋田尚未　乳がん　40代
6?　田中佐代子　51歳？
5/28　巽大悟　48歳
4/20　吉野朔実　病死　57歳
4/14　高橋わたる　73歳
4/3　望月三樹也　肺腺がん　77歳
3/23　小山田いく　病死　59歳
3/10　聖日出夫　胃がん　69歳
2/27　ちば拓　腎盂がん　56歳
2/26　湯田伸子　肺血栓　60代
2/19　藤原さやか　肝臓がん　27歳
2/14　神江里見　胆のうがん　64歳
2/M　山浦章　急性 心不全　48歳

作者の体調不良・病気による漫画の休載、連載中止も増えています。

12月　「七つの大罪」　鈴木央氏（39）　手術入院
11月　「ワールドトリガー」休載　葦原大介氏(35)　神経根症
9月　「銀の匙　Silver　Spoon」　荒川弘氏(43)　家族の療養
9月　「ベルセルク」休載　三浦建太郎氏(50)　持病の悪化
7月　「ハンター×ハンター」休載　冨樫義博氏（50） 腰痛悪化
7月　「ワンピース」　尾田栄一郎氏(41)　扁桃線治療　多忙
6月　「ブリーチ」連載終了　久保帯人氏(39)　急病
5月　「SHOW BY ROCK!!」休載　月ヶ瀬ゆり氏(30代)
4月　「きょうのきゅうしょく!」連載中止　つかじ俊氏(25)　大腸がん

166 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2017/02/11(土) 14:37:08.36 ID:49i4S0Br.net

熱を電気に直接変えた方が効率いいだろ。