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波長選択性太陽光吸収材料 新技術説明会

シーズコード S040000335
掲載日 2006年9月1日
研究者
  • 湯上 浩雄
研究者所属機関
  • 東北大学
研究機関
  • 東北大学
技術名称 波長選択性太陽光吸収材料 新技術説明会
技術概要 材料の表面に光と同程度の周期を有する微細構造を作製する事により、材料の光学特性を変化させることができる。本特許では、太陽光選択吸収材料として用いるために最適な表面形状をシミュレーションにより検討し決定した。実施例として、材料表面に太陽光と同程度の周期を持つ微細構造を作製する事により、太陽スペクトル分布に対応した急峻な放射率変化をもつ波長選択性太陽光吸収材料を開発できた。
従来技術、競合技術の概要 波長選択性太陽光吸収材料で最も一般的なのは、ブラッククロムなどの酸化物の物性を使ったものである。コスト的に安いが、高温での耐性がなく、かつ放射率の波長変化が急峻でないため、給湯などの低温熱利用でのみ使用可能である。誘電体多層膜の例も有るが、この場合も耐熱性が低い。表面にランダムな構造体を作成することにより選択的な太陽光吸収材料を実現した例があるが、その構造は周期性が無く、光の波長より十分大きいため、単に光の乱反射を用いることにより太陽光吸収を実現している。
研究分野
  • 光物性一般
  • 放射,大気光学
  • 表面処理
  • 太陽エネルギー
展開可能なシーズ (1)材料物性に依存しない表面形状デザインにより制御可能な熱放射特性
(2)耐熱性のある太陽光吸収材料
(3)宇宙機器への応用などが期待され製作可能なコンパクトな高温太陽受熱器
用途利用分野 太陽熱発電や太陽熱給湯を行う太陽エネルギー利用産業分野
宇宙環境での熱利用機器
関連発表論文 (1)斎均, 湯上浩雄, 金森義明, 羽根一博. サブミクロン周期の表面微細構造を有する太陽光選択吸収材料の研究. 日本太陽エネルギー学会・日本風力エネルギー協会合同研究発表会講演論文集. vol.2001,2001,p.383-386.
(2)斎均, 湯上浩雄, 金森義明. 表面微細構造を利用した
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人東北大学, . 湯上 浩雄, 齋 均, . 波長選択性太陽光吸収材料及びその製造方法. 特開2003-332607. 2003-11-21
  • H01L  31/042    

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