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省エネ、地球温暖化防止に関する難しい言葉が最近増えています。
そういった難しいエコ用語を分かりやすくがモットーです。

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地球温暖化:クリーンエネルギー

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電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法RPS法)」というのがあります。
2002年6月に公布され、翌2003年4月1日より施行されました。

その内容は、電気事業者に対して、毎年、その販売電力量 に応じた
一定割合以上の新エネルギー等から発電される電気の利用を
義務付けたものです。
その新エネルギーというのが、風力・太陽光・地熱・
水力(水路式の1000kW以下の水力発電)・バイオマスになります。

現行の制度では、2010年までに日本の年間電力量の1.35%にあたる
122億キロワットを新エネルギーで、供給すように電力業界に義務付けています。
それを経済産業省は、さらに増やすように見直しに入ったということです。

日本の2005年度の新エネルギーによる電量量は、約56億キロワット。
太陽光による電力量は、世界第2位で風力発電は世界第10位です。
しかし電力量全体から見ればその比率は、共に1%未満となっています。
これは義務量を大きくうわまわっていて、2010年度の目標は
クリアーできると経済産業省は見ています。

経済産業省は、「新エネルギー等電気利用法(RPS法)」の見直しにより
最大で電力量の2%に引き上げたい考えを持っている模様。
電力会社は、コスト増の懸念から反発しています。

というもの風力、太陽光による電力は
火力発電や電子力発電に比べて、発電コストが2倍以上かかるからです。

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シャープは、世界最高水準の変換効率を有する太陽光発電システムを
開発したとのこと。
その名を集光追尾型太陽光発電システムと呼ぶそうです。

この太陽光発電システムの仕組みは
太陽の位置を常に追いかけて、太陽光をレンズを使って集めて
700倍に高めてから太陽電池パネルに当てるというのものです。

太陽光発電については以前書いた
クリーンエネルギーとしての太陽光発電についてをご覧下さい。

太陽電池パネルには、人工衛星などに使用する
ガリウムヒ素を採用しています。
ガリウムヒ素の特徴をウィキペディアより抜粋

一般的な半導体材料であるシリコンと比較して、電子移動度が高い。 また、アンドープ基板が非常に高抵抗(シート抵抗値が数 MΩ/□)を示す。 この基板を半絶縁性基板と呼ぶ。この基板は、現在のSOI技術によるFETと同じく、基板へのリーク電流や寄生容量を低減する。これらの特徴は、高速動作、低消費電力の半導体素子の作成に有利に働いている。 その一方で、この半絶縁性の原因であるミッドギャップ近傍の準位は数ms〜数sの遅い時定数の応答を引き起こし、不安定動作の原因となっている。


このガリウムヒ素から作った太陽電池パネルは
シリコン系に比べて小型化できますので、原材料の使用が少なくてすみます。
そして多結晶シリコン系太陽電池の懸案でもある
原材料不足の対策にもなります。

多結晶シリコン系太陽電池の変換効率は20%前後。
それに対し、シャープが開発した集光追尾型太陽光発電システムの
交換効率は37%超と、約2倍。

シャープは、2007年に太陽光発電の需要の高い欧州を中心に
海外の大規模発電所の採用を目指すようです。

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日経新聞に省シリコン太陽電池量産
シャープ、薄型化の技術確立という記事が出ていました。
詳しくは日経新聞に。

その前に、ランキングに1票お願いします。

太陽電池ってどういう仕組みになっているのでしょう?

ウィキペディアより太陽電池の定義を抜粋すると

太陽電池は、光起電力効果を利用し、光エネルギー を直接電力に変換する電力機器である。主流のシリコン太陽電池の他、様々な化合物半導体などを素材にしたものが実用化されている。

ということです。

もっと詳しく知りたい方はウィキペディア太陽電池へ。

さらに知りたい方は原子力百科事典太陽電池へ。


2005年太陽電池の世界シェアをご存知ですか?

1位はテレビコマーシャルでもしているようにシャープです。
シャープの世界シェアは、24.8%。
世界の約4分の1を占めます。

2位はドイツのQセル(9.3%)
3位、京セラ(8.2%)
4位、三洋電機(7.2%)
5位、三菱電機(5.8%)
6位、ドイツのショットソーラー(5.5%)
7位、アメリカのBPソーラーグループ(5.2%)

色々調べるとこういう本がありました。
薄膜太陽電池の開発最前線―高効率化・量産化・普及促進に向けて
という本です。

内容は
太陽光発電普及のためには、製造コストを低減しエネルギー変換効率を高めなければならない。薄膜太陽電池はこの課題を克服する技術として期待が大きい。その最新の開発動向、一部量産化されている製造技術の課題から、補助金打ち切りなどの業界動向までを解説する。

目次は
1. 薄膜太陽電池の開発の現状と課題
Breakthrough and Perspectives for Cost―effective Solar Cells
はじめに
シリコン系太陽電池の現状と課題
次世代薄膜太陽電池としての色素太陽電池
DSCはなぜ次世代太陽電池として有望なのか
DSCの正孔輸送電解質
DSCの長期信頼性
結び

2. シリコン半導体薄膜太陽電池
2-1 多結晶シリコン薄膜太陽電池
2-1-1 多結晶シリコン薄膜太陽電池の開発の現状
まえがき
薄膜多結晶(微結晶)シリコン太陽電池
大面積多接合薄膜シリコン(ハイブリッド)モジュール
結び
2-1-2 多結晶シリコン(poly―Si)薄膜の高速形成技術の現状と展望
はじめに
高密度プラズマによるpoly―Si薄膜の高速形成
a―Si薄膜の短時間結晶化によるpoly―Si薄膜の作製
まとめ
2-1-3 球状シリコン太陽電池の開発
球状シリコン太陽電池の特徴
TI社の球状シリコン太陽電池
球状シリコン太陽電池の技術
2-2 微結晶シリコン薄膜太陽電池
2-2-1 水素を利用したCVD法による微結晶シリコン薄膜作製
はじめに
水素ラジカルCVDの製膜方法
水素ラジカルCVD法によって作製されたシリコン薄膜
微結晶シリコンの製膜速度
作製された微結晶シリコン薄膜の結晶構造
結晶構造の膜厚依存性
基板依存性
終わりに
2-2-2 高周波シランガスプラズマを用いた高品質微結晶シリコン薄膜の高速作製
はじめに
これまでの微結晶シリコン高速製膜のアプローチ
“それぞれがつながったマルチホロー(ICMH:InterConnected Multi―Hollow)”型カソード板を用いた高速製膜法
2-2-3 微結晶薄膜における結晶発生機構と制御
はじめに
製膜方法と膜構造
膜成長機構
膜構造制御技術
終わりに
2-2-4 大面積・高効率薄膜シリコンソーラーセル

ショートパルスVHFプラズマCVD法によるシリコン結晶薄膜の大面積成膜技術
大面積・高効率薄膜シリコンソーラーセル
大面積集積セルのデバイス解析
結び
2-3 フィルム基板アモルファス薄膜太陽電池
フィルム基板太陽電池と製造プロセス
量産技術開発
応用用途開発
2-4 高効率薄膜シリコンハイブリッド型太陽電池の開発
多接合(積層型)薄膜シリコン太陽電池
大面積ハイブリッドモジュールの高効率化(HYBRID PLUS)
結論および今後の課題

3 CIGS系薄膜太陽電池
3-1 CIGS系太陽電池の高効率化への課題
はじめに
CIGS系太陽電池の高効率化技術
さらなる高効率化にむけて
まとめ
3-2 CIGS系薄膜太陽電池の大面積化と量産化
大面積化技術
量産化技術
3-3 CIGS系薄膜太陽電池高速製造技術の開発
蒸着法を用いたCIGS系太陽電池の開発
CIGS系膜の高速形成
CIGS系膜の大面積形成
CIGS系太陽電池の高速形成、大面積形成技術の展開

4 次世代型薄膜太陽電池
4-1 有機太陽電池
4-1-1 有機薄膜太陽電池の現状と課題
有機薄膜太陽電池の歴史
有機薄膜太陽電池の基本構造
有機薄膜太陽電池の動作特性
有機薄膜太陽電池の課題
まとめ
4-1-2 発電効率を高める新構造の開発
はじめに
バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池の光電変換特性
ハイブリッド型有機薄膜型太陽電池による高効率化
終わりに
4-1-3 ナノ材料を活用した有機薄膜太陽電池の可能性
はじめに
ナノ材料とは
バクテリアの光合成系に見るナノ材料の活用
報告された有機薄膜太陽電池に見るナノ材料の活用
新規ナノ材料の活用による高効率有機薄膜太陽電池の可能性
終わりに
4-1-4 ポルフィリン組織体とフラーレンを用いた有機太陽電池
はじめに
色素増感・バルクヘテロ接合型太陽電池
今後の展開
4-2 色素増感太陽電池
4-2-1 色素増感光電池の開発―ガラス型からプラスチックフィルム型へ―
色素増感太陽電池とは
焼成法による半導体ナノ多孔膜の形成(色素増感ガラス電極)
低温成膜技術を用いるプラスチック色素増感電極の作製
塗布法によるフィルム電極の作製
カラフルでデザイン性に優れたフィルム太陽電池
塗布法によるプラスチック直列モジュールの作製
終わりに
4-2-2 有機・無機ハイブリッド薄膜の作製と色素増感太陽電池への応用
はじめに
色素増感太陽電池のしくみ
電析法による酸化亜鉛薄膜の作製
酸化亜鉛/エオシンYナノハイブリッド薄膜の作製
酸化亜鉛/エオシンYナノハイブリッド薄膜の性状
色素増感太陽電池への応用
終わりに
4-2-3 電子線利用による色素増感光電池のプラスチックフィルム化
はじめに
電子線照射による酸化チタン電極の焼成
電子線照射による電解質ポリマーの固化
終わりに
4-2-4 亜鉛系素材を利用した色素増感太陽電池の開発
はじめに
マクロ/ナノ多孔質構造ZnO膜の作製法
エオシンY増感太陽電池
N―719増感太陽電池
今後の展望
4-2-5 フレキシブル色素増感太陽電池の酸化チタンペーストの開発
はじめに
酸化チタン電極に求められる要件
気相法酸化チタンおよびそのペースト化
試作酸化チタン電極の特性
低温製膜用酸化チタンペースト
終わりに
4-2-6 蓄電できる色素増感太陽電池“エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池
色素増感太陽電池と蓄電機能
導電性高分子を用いたES―DSC
セパレータの改良
電荷蓄積電極の改良
終わりに
4-2-7 両電極発電による発電効率を高める新技術 鈴木栄二
はじめに
n/pタンデム型DSCの概要
n/pタンデム型DSCの基本原理
n/pタンデム型DSC設計の現実
n/pタンデム型DSC試作例
今後の研究方向
4-2-8 リグノフェノールを光増感剤とする色素増感太陽電池の作製
はじめに
機能可変型リグニン系素材の設計と誘導
リグノフェノール色素増感太陽電池の作製
光電変換能力に対するLPの構造の影響
推定メカニズム
終わりに

5 補助金打ち切り、材料費高騰に向けての業界の動向
はじめに
住宅用導入促進事業の経緯と見通し
コストダウンの必要性
今後の動向
結び

著者は
柳田 祥三 大阪大学先端科学イノベーションセンター 名誉教授・特任教授
関西学院大学理工学部 客員教授
山本 憲治 (株)カネカPV事業開発部 研究グループリーダー
白井  肇 埼玉大学工学部機能材料工学科 助教授
室園 幹夫 (株)クリーンベンチャー21 代表取締役
上迫 浩一 東京農工大学大学院共生科学技術研究部 助教授
新倉ちさと (独)産業技術総合研究所太陽光発電研究センターシリコン新材料チーム NEDOフェロー
近藤 道雄 (独)産業技術総合研究所太陽光発電研究センター センター長
野元 克彦 シャープ(株)ソーラーシステム事業本部エネルギー事業推進センター 応用商品事業推進室長
高野 章弘 富士電機アドバンストテクノロジー(株)太陽電池開発部 開発設計課長
仁木  栄 (独)産業技術総合研究所太陽光発電研究センター 副センター長
櫛屋 勝巳 昭和シェル石油(株)中央研究所第二研究チーム開発三グループ グループリーダー
根上 卓之 松下電器産業(株)先行デバイス開発センター チームリーダー
齊藤 和裕 (独)産業技術総合研究所光技術研究部門分子薄膜グループ 主任研究員
内田 聡一 新日本石油(株)研究開発本部中央技術研究所プロジェクト研究センター シニアスタッフ
錦谷 禎範 新日本石油(株)研究開発本部中央技術研究所 副所長
上原  赫 大阪府立大学名誉教授/京都大学エネルギー理工学研究所 客員教授
今堀  博 京都大学大学院工学研究科 教授/(独)科学技術振興機構さきがけ
梅山 有和 京都大学大学院工学研究科 助手
宮坂  力 桐蔭横浜大学大学院工学研究科 教授
箕浦 秀樹 岐阜大学大学院工学研究科 教授
吉田  司 岐阜大学大学院工学研究科 助手
内田  聡 東北大学多元物質科学研究所 助手
藤原  忍 慶應義塾大学理工学部応用化学科 専任講師
田中  淳 昭和電工(株)技術本部技術戦略部 スタッフ・マネージャー
瀬川 浩司 東京大学大学院総合文化研究科 助教授
鈴木 栄二 信州大学繊維学部精密素材工学科 教授
舩岡 正光 三重大学生物資源学部共生環境学科 教授
青柳  充 コクヨ(株)RDIセンター研究開発室 リーダー/(独)科学技術振興機構 SORST研究員
富田 孝司 シャープ(株) 取締役 ソーラーシステム事業本部長

すごい本です。
薄膜太陽電池の開発最前線―高効率化・量産化・普及促進に向けて

よろしければランキングに。

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石油、石炭、天然ガスなどの資源は
いつか枯渇してしまいます。
今日は、枯渇しないクリーンエネルギー
太陽光発電を取り上げてみます。

その前に、ランキングのご協力を!

枯渇しないといっても
太陽が燃え尽きてしまったらそれまでです。
太陽がその役目を終えれば、
太陽系自体の寿命ということでしょうけど
それがいつになるかはまさしく天文学的数字ですね。

太陽光発電は太陽の熱エネルギーを電力に変えるということ。
その仕組みは
新エネルギー財団『もっと知りたい身近な新エネ/太陽光発電
に詳しく書かれていますので、そちらへ。

その太陽光発電のメリットとデメリットを考えてみます。
まず、デメリット。

●エネルギー密度が低いということ。
つまり火力や原子力と同じエネルギーを得ようと思うと
広い面積がいるということです。

●季節、天候に左右される

●コストが高い

一方メリットの方ですが

●枯渇の心配がない

●クリーンなエネルギーでCO2を排出しない
厳密には太陽光パネルを作るのにエネルギーが要りますから
その分CO2を排出することになります。

●その他の有害な物質や騒音も出さない。

●燃料費ゼロ。
また、余った電力は電力会社が買い取ってくれる。

●個人で扱え、メンテナンス不要。

●社会・経済的効果がある。
日本のエネルギー資源は海外での依存度が高いので
太陽光発電は日本の雇用を生む。

もっと詳しく知りたい方は
グリーンピース・太陽光発電とは?をご覧下さい。

石油にしても石炭にしてもいつかはなくなります。
今は、ホントになくなるの?って感じですが
米びすの底が見えてきたら
おそらく大変な状況になるように思います。

ですから、今後太陽光発電は普及する方向により進むでしょう。
それが、コストダウンにもつながって
更なる新しい技術開発の発展へと進んで欲しいですね。

太陽エネルギーは私たちが必要なエネルギーの
1万倍以上といわれているのですから・・・

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クリーンエネルギー

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日経新聞に、次世代燃料ガス・ツー・リキッド(GTL)をカタールで量産という記事が載っていました。
聞きなれないガス・ツー・リキッド(GTL)という言葉。
ガス・ツー・リキッド(GTL)とは?なんのことでしょう?

早速調べてみました。
直訳すると、「気体から液体に」という意味になります。

その気体というのが「天然ガス」です。
それを一酸化炭素と水素に分解します。
その分子構造を組み替えてつくる液体燃料が、ガス・ツー・リキッド(GTL)です。灯油や軽油として使用されます。

次世代燃料と言われる大きな特徴は、大気汚染の原因とされる硫黄やアロマ分を取りのぞきますので、石油製品なんかと比べるとクリーンだということです。

そしてもう一つの特長としまして、都市ガスに使う天然ガスは液化して海上輸送する必要がありますが、ガス・ツー・リキッド(GTL)は液体のまま運べるということです。

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京都にエコロ21というタクシー会社があります。
この会社は、あることで有名です。
それは、自家発電するエコタクシーなのです。

タクシーの屋根についている行灯部分に小型のプロペラをつけて、風力発電しているのです。
その風力発電によって作られた電力で、車両で使用されるLED(発光ダイオード)約300個と、携帯電話充電サービスを賄っています。

また、タクシー業界初の試みとして、環境に優しいアイドリング・ストップ機能付き特別仕様車(TOYOTA STOP AND GO SYSTEM)を全20車両に導入。
ドライバーのエコドライブコンテスト協議会も実施しています。
そうした努力で、二酸化炭素排出量を従来より約20%削減させました。

発電する量もそんなに多くないかもしれません。
ただ、二酸化炭素排出量を少しでも減らそう、そういう姿勢が大事だと思います。
タクシーは、ただでさえ非効率的な走り方を余儀なくされるのだから。

古都の風を颯爽と切り、電力に変えるエコタクシー
同じ乗るなら、そういうエコタクシーに乗りたいですね。

スロートラベル 自然の心地よい空気を感じるには自転車が一番!

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日経の拾い読みです。
日経新聞によりますと

需要増加を背景に米エタノール産業が急拡大している。
全米で35ヶ所の精製所が建設中で、生産能力は昨年末時点に比べ5割以上増える見通し。・・・・
・・・・ガソリン高が続く中、自動車用の代替燃料としても一段と普及する見通しだ。

先日バイオエタノールの話を書きました。
原料は、サトウキビなどと書いたのですが、アメリカ産エタノールの原料はトウモロコシです。

需要増加とその成長性を見込んで、新たな投資家が参入とあります。
その投資家の中に、マイクロソフトのビル・ゲイツの名前があり、出資に熱心だそうです。
バイオエタノール関連の株を買っておくと、上がるかもしれませんね。

今年の年初アメリカのブッシュ大統領は、一般教書でこういっていました。
2025年までに中東地区からの石油輸入量を75%削減すると。
そして、削減するために石油代替エネルギーの研究に取り組むと。
水素自動車やハイブリット自動車の増加を促進すると。

エタノールの需要増加の背景には、このブッシュ大統領が一般教書で言ったことが影響しているようです。
ガソリンに混ぜて使えば、それだけガソリンの使用量が減るわけですから。

自然科学に興味のある方は、どうぞこちらへ。

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日経新聞によりますと、

石油依存度の高い東南アジア各国が原油高騰の回避を狙い、代替エネルギーであるバイオ燃料の開発製造を本格化し始めた。域内で豊富に産出する原料のパーム油やさとうきびなどを活用する。利用拡大の流れが定着すれば、化石燃料の節約につながるうえ、温暖化ガスの排出削減も実現できるだけに、官民を挙げて活用を急ぐ。

バイオ燃料ってナンでしょう?

バイオエネルギーとは、生物体エネルギーともいいますが早い話、生物に蓄えられた太陽エネルギーを取り出したものです。

生物体は、植物の光合成に基づく色々な形での太陽エネルギーが蓄えられています。
量は限られていますが、地球上に存在する膨大な量の生物体の潜在エネルギーですので、再生可能なエネルギーです。

例えば、生活廃棄物から廃棄物発電。
畜産の排泄物からメタンガスなど・・・

今回東南アジアが、力を入れるというパーム油やサトウキビを使ったバイオエネルギーをもう少し詳しく見てみましょう。

その前にパーム油ってナンでしょう?
パーム油は、ヤシから作られ世界で2000万トン生産されています。
その半分が、マレーシアです。
マヨネーズ、インスタントラーメン、チョコなんかに使われています。

バイオディーゼル燃料
パーム油や家庭の廃食油から作るメチルエステルのこと。
軽油に混合すれば、ディーゼルエンジンの自動車を動かすことが出来ます。
マレーシア政府は、軽油に5%混ぜて市場に出す計画で、年間50万トンの軽油節約を目指します。

バイオエタノール
サトウキビなどからお酒と同じように発酵の原理で作ります。
サトウキビが育つ過程で二酸化炭素を吸収していますので、京都議定書では二酸化炭素排出量はゼロとみなされているのです。
最近ブラジルなどで、ガソリンに混ぜて使い始めています。
フィリピンでは、植物から作るエタノールを5%混ぜたガソリンの販売を石油会社に義務付けた法案が下院を通過しました。

東南アジアは、パーム油、サトウキビの世界有数の生産国です。
日本でも、そのうちエタノールを混ぜたガソリンが売られるでしょう。

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