成果報告書詳細
管理番号20130000000784
タイトル平成22年度-平成23年度成果報告書 新エネルギーベンチャー技術革新事業 新エネルギーベンチャー技術革新事業(太陽光発電) 球状Si太陽電池(スフェラー(R))を組み込んだ織物を製造する技術の開発
公開日2013/12/25
報告書年度2010 - 2011
委託先名京セミ株式会社
プロジェクト番号P10020
部署名技術開発推進部
和文要約件名:新エネルギーベンチャー技術革新事業 新エネルギーベンチャー技術革新事業(太陽光発電) 球状Si太陽電池(スフェラー(R))を組み込んだ織物を製造する技術の開発

本プロジェクトの目的は、織物技術で編みあげられた非常にユニークな太陽電池モジュールの開発。 モジュール構成は、Sphelarセル(あらゆる方向から日光を捕らえることができる)を耐熱導電性繊維で接続し、更に織地は透明な樹脂(エチレン酢酸ビニール(EVA)やポリビニール・ブチラール(PVB))でラミネートされたものであり、特徴は、フレキシブルであり、光の角度に依存しないもの。 1.本研究開発で、織物の基本構造を決定した。 福井県工業技術センターとの共同作業で開発した耐熱導電性繊維を使用した。それは、コアとしてアラミド繊維を使用し、細い銅のフィラメントで螺旋状に巻き付けるカバーリング技術による伝導性の繊維である。アラミド繊維とは、耐疲労性と最大500℃の高い温度があり、カバーリング構造と材料は柔軟性と耐久性が期待できる。 Sphelarセルのメッシュは導電性接着剤で接続した。 今までのSphelarメッシュは、こわれやすく、取り扱いに注意を要した。アドバイザー(京都大学の松重教授と福井県工業技術センターの研究者)の助言により横糸による補強構造を採用した。横糸は、グラスファイバーを使用した。 Sphelarセルのメッシュの強度は、従来品(横糸無)のものと比較した。約10%の特性向上がみられた。 2.本研究開発で、試作品の評価を実施した。 EVA(PCB)の樹脂でメッシュ構造をラミネートした試作品を、屈曲摩耗試験機を利用し曲げサイクル疲労試験をした。10kの屈曲試験結果、最大の力劣化は太陽電池特性において10%未満であった。 3.自動製造装置の検討を行った。 最終的に、自動織機に実績(専門的技術を持っている)ある数社との協議に入って、装置の実現性の検討を進めている。 既に、いくつかのアイデアの検証が始まっている。
英文要約Title: New Energy Venture Business Technology Innovation Program/ New Energy Venture Business Technology Innovation Program (Photovoltaic Power Generation) /
Technology development for producing unique textiles with spherical solar cells, Sphelar incorporated (FY2010-FY2011) Final Report

The objective of this project is to develop very unique solar modules inspired by textile technology. In the modules, Sphelar cells, which can capture sunlight from all the directions, are integrated into pieces of texture and the texture is laminated with transparent resin, such as ethylene-vinyl acetate (EVA) or polyvinyl butyral (PVB). The main features are that they are very flexible and less dependent on vertically falling light. We determined the basic structure and materials of the texture composed of warp and woof. Very unique warp was designed in collaboration with the Industrial Technology Center of Fukui Prefecture. The warp is conductive wire which uses aramid fiber as a core and is helically wrapped with thin copper filament. The aramid fiber has resistance to fatigue and high temperatures up to 500 degrees centigrade. The structure and the materials create flexibility and durability. Meshes of Sphelar cells connected by Copper wire (warp) have been used in a wide range of Sphelar products. Since electrically-conductive adhesive is used, it is fragile and requires careful handling. Researchers from the Industrial Technology Center of Fukui Prefecture and Professor Matsushige at Kyoto University advised that the structure should be reinforced with woof. A texture (mesh of cells) where the Copper wire was swapped for the newly-devised conductive wire (warp) and manually interweaved with glass fiber later (woof) was prototyped. It was found that the maximum power obtained from the texture was 10% higher than that of the one without the woof. The structures laminated with EVA (PCB) were prototyped and a bending cyclic fatigue test was done by using a Scott-type crease-flex abrasion tester. The observed maximum power deterioration was well below 10% even after 10k cycles. We studied the feasibility of automated equipments and facilities for the module manufacturing. We entered into a nondisclosure agreement with several companies who have a large expertise in process automation for various technologies. We have already obtained some ideas from them.
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