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効率10倍で10年もつ新原子力電池」記事へのコメント

  • 従来の10倍の効率の太陽電池を作ることも可能?
    将来的には160倍の効率の太陽電池もできるということなんだろうか?

    太陽電池の出力が現行の160倍になったら、これと充電池の組み合わせで、
    携帯機器のほとん
    • >従来の10倍の効率の太陽電池を作ることも可能?

      無理です.
      何せ現状20-10%程度ですから,10倍になったらエネルギー増えちゃいます.
      • by Anonymous Coward on 2005年05月14日 14時50分 (#735063)
        いや、なるだろ。
        でこぼこ作って、単位面積あたりの受光面積を広げてるんだから。
        # 変わらないのは受光面積あたりの変換効率じゃないか?
        親コメント
        • 単位照射面積あたりの変換効率が現在10-20%.
          表面積を増やして受光面積を増やしたところで,単位表面あたりの
          受光量が減るからトータルでの変換効率はどうやっても100%を
          超えられない.

          だから現実問題,ある照射面積に設置できる太陽電池の発電効率は
          (理論的にも)現在の数倍までしか上がらない.
          #まあ,エネルギー保存則から明らかなんですが.
          #変換効率は,その面積に照射されたエネルギーの何割を有効利用
          #できるかなので,100%を超えることはありえない.
          親コメント
          • そういう意味ではβ線を電気に変換する電池の効率は
            1%よりもずっと低い値だったということか。

            太陽電池の方を同じ手法で改善するのはできない話なのか、
            それともすでに行われているのか、
            できたとしたらどれくらいの効率アップになるのか、
            識者の方の解説求む。
            • 今までの変換効率はおよそ2-3%程度.
              なんで低いのかは原子力電池の専門家じゃないんでわかりませんが,
              光が比較的電子を選択的に叩けるのに対し,電子線だと格子系も
              叩いてしまうため,熱として逃げる分が多いのではないかと.

              で,読んでみました元論文.Advanced Materials 17 (2005) 1230-1233.
              #こういった科学関連のニュースの場合,出来る限り元論文をあたることを
              #お勧めします.報道では必要な情報等大幅に切られていることが多いので.

              まず,p-Siの上に薄くn-Siを作ります.これを,単なる板(2D)とポーラスな
              もの(3D)の2種作って比較しています.
              単純に光を当てた場合,2Dではほとんど起電力無し,3Dでは変換効率2.5%.
              ただ穴の開いている部分が表面で31%なので,これを考えれば穴の中での
              変換効率は8%(著者記述).
              #ちなみに現在のSi系太陽電池の変換効率は高いもので20%前後.
              #今回の例が低いのは,n層が薄く,吸収できる深さが浅いためではないかと.

              で,Tを導入して変換効率チェック.
              2D系では変換効率0.023%,3D系では0.22%で10倍,と.
              ・・・でも0.22%なんですよねえ.

              著者は,効率の上がった理由を,

              1.ポアが縦長だから,大抵のベータ線は斜めに入って浅い位置(pnジャンクション部分)
              で吸収されるから効率が良い.
              2.ポアが小さいから,pnまで到達する前にTのガスに吸収される確率が低い.
              3.およそ1/3の入射電子がBackScatterされるが,すぐ反対側にも壁があるんで
              こいつらもまた吸収できる.

              と言ってはいますが・・・何というかちょっと微妙な技術かも.
              本当にこれで実際にあるアイソトープ電池の効率が上がるかどうかは
              今後実際に実用化研究してみないとなんともいえなそうですねえ.
              確かに今回の実験条件下では10倍になりましたが,現在最も効率の高い
              構造のものに組み合わせた場合効率がそんなに上がるかどうかは謎ですから.
              親コメント
            • by Anonymous Coward on 2005年05月14日 17時31分 (#735125)
              効率で語られているベースが違うから混乱しているんでは?
              太陽電池ってのは太陽光を受ける太陽電池の単位面積で効率を語っている。
              電球を太陽として考えると、それを受ける受光部の面積を単位にしての効率。
              だから受光部の面積を2倍にして発電量が2倍になっても、面積で割られるから効率は一緒。

              それに対して原子力電池ってのは単位量の線源に対しての効率を語っている
              同じように電球を線源とすれば、その電球を単位にしての効率。
              ぶっちゃけた話、電球が同じだったら受光部の面積を2倍にして増やしたら効率は2倍。

              親コメント
              • by Anonymous Coward on 2005年05月14日 22時46分 (#735239)
                そうそう、この手のすれ違いの議論ってわりとやらかしがちな話なんですよね。

                例えば、車なんかだと
                「アクセルを全開にしてい時間が長い方が効率が良い」(燃料の単位重量あたりの総出力での効率の話。)
                「アクセルは全閉にしとく時間が長い方が効率がよい」(単位距離あたりの燃料消費量での効率の話)

                なんてのが議論がかみ合わない典型的な事例ですね。
                親コメント
            • ちゃうちゃう、上の「どうやっても100%を超えられない」とか死ぬほど当たり前のことを宣ってる人にミスリードされてる。

              入ってくるエネルギーに対して何%を電力に変換できるか、という部分が160倍とかいってるわけじゃなくて、これまで変換できずに無駄に逃していたベータ線を有効にキャッチできるようになった、という話。

              どーーしても太陽で例えたければ、これまで地球にしか太陽電池を置いてなかったところを、宇宙の別の場所にもおいて効率よ
              • はい,そんなわけで100%を超えないとかいってる人です.

                #735025にて
                >従来の10倍の効率の太陽電池を作ることも可能?

                とあったので,#735048にて効率は100%を超えないから無理と指摘.

                それに対し#735063にて
                >いや、なるだろ。
                >でこぼこ作って、単位面積あたりの受光面積を広げてるんだから。

                とあったので,100%を超えることはありえないと当たり前のことを
                再度指摘.
                #ここまで,話は太陽電池の話なので,単位面積あたりの入射光量は厳密に一定です.
                #一応言うなら,今回のアイソトープ電池の話をしているわけではありません.

                また,

                >pn接合層の面積が増えた分取り込みやすくなる。

                というのは少なくとも著者は言っていないと思うのですが.
                面積が増えようと崩壊するTの量は変わりませんから,単に面積が
                増えれば効率が上がる,ってわけではないでしょう.
                実際,著者は別の理由を挙げています.
                #p1233の冒頭あたり参照.
                実際,表面積が増えたほどは効率上がってませんし.
                親コメント

吾輩はリファレンスである。名前はまだ無い -- perlの中の人

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