最新記事一覧
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センター創発分子機能研究グループの尾坂上級研究員らによる共同研究チームは、半導体ポリマーを塗布して製造する有機薄膜太陽電池（OPV）で、エネルギー変換効率10％を達成した。同時に、変換効率を向上させるための分子構造や物性、分子配向と素子構造の関係などについても解明した。
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米スタンフォード大学が、1秒間で再充電できる、フレキシブルなアルミニウム電池を試作した。正極（アノード）にアルミニウム箔、負極（カソード）にグラファイトフォーム（黒鉛泡）、電解液に液体塩を用いている。7500回充放電しても電池容量が著しく低下することはないという。
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IBM Canadaの研究センターは、あらゆる物の表面に噴霧可能な“スプレー式”太陽電池の開発に取り組んでいる。コロイド状の量子ドットを1成分とするスプレー式太陽電池を実用化できる可能性が出てきた。
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韓国電気研究院（The Korea Electrotechnology Research Institute）は2014年8月、「布状の色素増感型太陽電池」を開発したと発表した。
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理化学研究所と東京大学は、光の照射によって相移転を起こす強相関電子系酸化物と半導体を接合した太陽電池を試作するとともに、その接合界面の近いところで相競合状態を誘起することに成功し、磁場によって太陽電池の光電変換効率を向上させることが可能であることを発見した。
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理化学研究所（理研）と東京大学は、中性の水を分解して電子を取り出すことができる「人工マンガン触媒」を開発した。今回の研究成果は、中性の水を電子源とした水素あるいは低環境負荷の有機燃料の製造につながると期待されている。
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リコーは、電解質を固体材料のみで構成した色素増感太陽電池の開発に成功した。液体の電解質を用いた従来技術で課題となっていた安全性や耐久性を改善しつつ、発電効率はアモルファスシリコン太陽電池の2倍以上を達成した。環境発電（エネルギーハーベスト）用素子として、ネットワークセンサーなどの自立型電源用途に向ける。
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カシオ計算機のフラッグシップモデル腕時計の1つである「OCEANUS」（オシアナス）の新製品は技術的特長の1つとして、“新開発ソーラー”をうたう。発電効率を高めることが難しい中で、発電能力を大幅に高めることに成功した“新開発ソーラー”はどのようなものか、開発者の話も交えて紹介する。
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半導体エネルギー研究所（SEL）が、“曲がるリチウムイオン二次電池”を展示した。容量は300mAhほどだが、手首に巻き付けられるくらいに曲げることができる。実用化するには、まずは安全性を高めたいとしている。
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村田製作所は、「TECHNO-FRONTIER 2013」（テクノフロンティア2013、2013年7月17〜19日）において、室内の照明で発電する光発電と無線ネットワークを活用した“見守りシステム”のデモを行った。色素増感作用を用いて、「室内の明かりで発電できる点がポイント」だと強調する。
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2013年7月、General Motorsとホンダが燃料電池車の共同開発を発表した。その半年前となる1月には、日産、ダイムラー、フォードも燃料電池車の開発で協業すると発表している。今後ますます厳しくなる自動車の排出ガス基準に対応すべく、燃料電池車への注目が再び高まっている。
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ロームと燃料電池開発ベンチャーのアクアフェアリー、京都大学は、固体水素源を用いた燃料電池の実用化に向けた実証試験を開始すると発表した。国内企業から成る開発アライアンスを構成し、同燃料電池を使った非常用電源装置のプロトタイプ機を2013年秋に製作する予定。その後、京都市など自治体の協力を得て、実証試験を行い、2015年の事業化を目指す。
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ルネサス エレクトロニクスは、電波エネルギーから電気エネルギーを取り出し、マイコンや温度センサーを駆動させるシステムを開発した。0.2Vという低電圧を昇圧する技術などの技術を盛り込んだ。
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横浜スマートコミュニティは、次世代住宅に向けた技術の開発、実証の場として「スマートセル」と呼ぶモデルハウスを落成した。最新のエネルギー制御システムなども導入され、未来の住宅を垣間見ることができる。
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NEDOは、スペイン・マラガ市で日本製の電気自動車（EV）160台とCHAdeMO方式の急速充電器23口を配置し、「スマートコミュニティ」の実証実験を始める。この実証プロジェクトで得られた技術や成果を活用し、今後は欧州の他の国や中南米地域に対してもシステムの事業展開を行っていく。
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パナソニックは、結晶シリコン系太陽電池で変換効率24.7％を達成した。「100cm2以上の実用サイズにおいて結晶シリコン系太陽電池では世界最高の変換効率である」（同社）と主張する。
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マサチューセッツ工科大学、ハーバード大学らの研究グループが、哺乳類の内耳を電源として利用することで、インプラント型の電子デバイスを駆動するというデモを披露した。内耳には音を電気信号に変換するための電圧を生成する仕組みが存在する。その電力の一部を流用して、デバイスを駆動することに成功したという。
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軽くて長持ちする電池が携帯型機器には必須である。そのような機器にはリチウムイオン二次電池が欠かせないが、小型軽量の燃料電池と組み合わせることで、さらに利便性が増す。燃料電池を小型軽量化する技術を紹介する。
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欧州の7つの団体が、水素貯蔵技術を使ったエネルギー貯蔵施設を建設すべく、コンソーシアムを立ち上げた。再生可能エネルギー利用の促進を目指す。
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オムロンなど4社は、「エレクトレット」と呼ぶ振動発電デバイスをエネルギー源に使う、センサーモジュールの販売を2012年8月に開始する。環境に存在する微弱な振動を、温度などをセンシングするエネルギー源に変えることができる。
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再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度が始まり、太陽電池は激しい価格競争に入っている。このようなときこそ、太陽電池の高効率化を忘れてはならない。なぜなら、変換効率を高めることが、低システムコスト実現に役立つからだ。変換効率向上に対してどのような手法が有望で、どこまで高められるのか、解説した。
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環境中から取り出せる微量のエネルギーを電力に変える環境発電技術。この環境発電技術が大きく前進しそうだ。NECと東北大学は液体材料を塗りつけて薄い膜を作り、微弱な温度差で発電することに成功した。大面積化に向き、曲面にも対応できる。開発品で利用したスピンゼーベック効果について併せて解説する。
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住宅の屋根置き用途などに使われているSi（シリコン）太陽電池は、理論効率が30％以下であり、販売されている製品では20％程度である。30％を突破可能な太陽電池の方式は複数あるものの、実用化段階に入っているのは多接合太陽電池だけだ。シャープは多接合太陽電池の世界記録を達成したという。
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有機薄膜太陽電池は、Si（シリコン）を使わず、2種類の有機材料を混ぜ合わせて塗るだけで発電できる。軽量であり、量産性に優れていると考えられている。しかし、何十年も先行するSi太陽電池に果たして対抗できるのだろうか。産業技術総合研究所は、有機薄膜太陽電池の製造コストを見積もり、どのような技術改良が必要なのか指針を示した。
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米国の研究所が、ウイルスを利用した発電技術を開発した。実証実験では、小型の液晶ディスプレイを動作させることに成功したという。
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BMWとドイツの工科大学は、軽量で安全性にも優れた電気自動車の開発を目指すプロジェクトを立ち上げた。目標とする仕様は、バッテリを除く重量が400kg、エンジン出力が15kWであるという。
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実用化に向けて確実に研究が進んでいる色素増感太陽電池。今回、スイスの大学の研究グループは、高価なルテニウムの代わりに埋蔵量が豊富で安価な亜鉛を用いた色素増感太陽電池について、新たな開発手法を発表した。低コストの太陽電池の実用化を加速するとして期待されている。
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大型の機器を効率良く冷却するにはどうすればよいのか。これは組み込み機器、産業機器、IT機器などさまざまな分野にまたがる重要な課題だ。富士通は約100台のサーバを格納したコンテナデータセンターで、新しい「解」を探り当てた。
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米国シアトル発・電気自動車（EV）市場リポートの第2弾。ようやく盛り上がりつつあるEV市場だが、本格的な離陸にはまだ乗り越えるべきハードルも多い。米国で最も活発に活動している電気自動車のユーザー団体である「Plug in America」に、電気自動車市場の現状と今後の課題を聞いた。
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電気自動車の開発に古くから取り組んでいた米国だが、その市場は世界の他地域と同様にニッチにとどまっていた。しかし2008年にテスラがロードスターを発売、2010年末には日産リーフが上陸。政府の支援もあり、ついに市場が離陸しそうだ。ある電気自動車オーナーを訪ね、一消費者の視点から最新事情をリポートする。
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薄くて曲げられるという特長を備える「有機ラジカル電池」を薄型化した。標準規格で厚みが0.76mmと定められているICカードに内蔵でき、大きな電力を必要とする画面表示機能や、通信機能、高度な暗号化処理機能を搭載できるようになるという。
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われわれの周囲にある、普段意識されていないエネルギー源を有効活用する「環境発電技術」。照明制御や空調制御といったビルオートメーションや、構造物/工場のヘルスモニタリング、ワイヤレスセンサーネットワークといった用途に有効だと期待されているが、日本ではほとんど使われていない。それはなぜか？ 現状をまとめた。
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パナソニックは同社従来品に比べ高出力化を進めた住宅用太陽光発電モジュールを開発した。SiC（炭化ケイ素）ダイオードを搭載したパワーコンディショナーといった周辺機器とともに提供する。
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G3-PLCは電力線通信（PLC）の方式の1つで、家庭のエネルギー管理システムと分電盤の間や、電力網側のデータ集約機と家庭の電力メーターの間をつなぐ用途に向けたものだ。同方式の普及に取り組む業界団体は、ITUの標準規格として承認を受けたことで導入に弾みがつくと期待を寄せている。
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自然エネルギーを利用した発電の注目度が高まる中、米大学の研究チームが太陽光を効率良く電気エネルギーに変換する新たな手法を発表した。太陽電池の変換効率を、従来の2倍に高められる可能性を秘めているという。
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スマートグリッドやスマートコミュニティーを次の事業の軸に据える企業は多い。東芝もその1社だ。同社の強みは「総合力」にあるという。スマートコミュニティー事業を次のコア事業とするために、新たな施策を打ち出している。
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富士通研究所が開発したピーク電力削減技術は、複数の蓄電池をいわばバッファとして使うことで、ピーク値を抑制する。電力の需要予測と、蓄電池の充電/放電タイミングの最適制御技術を組み合わせることで実現した。
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戸田建設と村田製作所は協業し、エネルギーハーベスティングの実証を進める。エネルギーハーベスティングが急速に普及しつつある欧州や米国とは対照的に、日本では採用がほとんど進んでいない。両社の取り組みによって、日本国内の様子見の雰囲気が変わる可能性がある。
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住宅用途を中心に太陽電池市場の拡大が見込めるとし、グループ企業の三洋電機が同用途向けに開発・供給してきたシリコン太陽電池「HIT」の生産を拡大させる。生産能力は年間300MWの予定だ。
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廃水処理の副産物として生じる毒性の汚泥は、環境にとって有害なだけでなく、処分するのに高いコストがかかってしまう。その汚泥から太陽放射を利用して電気エネルギーを取り出すシステムを、イスラエルの新興企業が提案している。既に化学材料メーカーの工場における長期プロジェクトで稼働中だ。
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水冷式CPUが排出する55℃と比較的低温の廃水から、連続的に冷水を製造し、サーバルームの冷却に使う。工場施設の冷却では冷水を用いる手法が既にあるが、その冷水を製造するためには、ボイラーなどの高温の熱エネルギー源から排出される比較的高温の廃水を利用しなければならなかった。
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競争が激化しつつある米国の電気自動車市場。プラグインハイブリッド車で先行するGeneral Motorsも、小型車「Chevrolet Spark」をベースにした「スパークEV」を2013年に発売する予定である。
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2011年10月26〜28日に開催された「Smart City Week 2011」で、来場者の注目を集めた展示をフォトギャラリー形式で紹介。
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MITが開発したMEMSエネルギーハーベスティングデバイスは、電力生成量が従来に比べて大幅に増加した上に、製造コストも削減できる可能性がある。環境発電機能を備えた無線センサーを実現するための足掛かりになるかもしれない。
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患者の体内に埋め込んで、生体信号をモニタリングし、発作の兆候を検知するといった応用が考えられる。患者の体の動きから生成したエネルギーで動作し、電池が不要になる可能性がある。
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ガソリンから電気へ――。自動車の動力源の移行が進み始めている。ただし電池の寿命が短いハイブリッド自動車は“ばんそうこう”のようなものだ。そこで電気自動車（EV）の普及を加速すべく、新たな電池技術が芽生え始めている。電子エネルギーを液体状の“燃料”に変えて、ポンプを使ってモーターに供給できる技術だ。「半固体フロー電池」と呼ばれ、米国で開発が進んでいる。この液体電子燃料は、原油の産出国でなくても作り出すことができる上に、既存のガソリンスタンドのインフラを活用して供給することが可能だ。この燃料と電気モーターを組み合わせることで、ガソリンを大量に消費する内燃機関方式のエンジンの置き換えを狙う。
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スマートグリッドの全体像を把握し、導入に向けた今後の展開を読むには、IECや、IEEE、ITU-Tといった国際標準化団体の動向をつかんでおくことが必要だ。
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シャープは、宅内の家電機器の消費電力を一元的に把握できる電力見える化システムを開発した。コンセントごとに消費電力を測定できるため、より細かな単位で消費電力量を把握できる。
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環境発電市場の成長が続いている。新技術の開発や各国政府の政策などが追い風となり、2021年には市場規模が44億米ドルに達する見込みだ。
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いかに機器の充電の手間を減らすか――。エネルギーハーベスティング（環境発電）技術と二次電池の組み合わせが、1つの解になるかもしれない。
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