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光技術・レーザー

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太陽電池の発電効率向上とは?課題と対策・製品を解説

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光半導体・電子デバイスにおける太陽電池の発電効率向上とは?

太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスであり、その発電効率の向上は再生可能エネルギー普及の鍵となります。光半導体や電子デバイスの技術革新により、より多くの光を吸収し、電気への変換ロスを低減することで、太陽電池の性能を飛躍的に向上させることを目指します。

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線光源を拡散したり、スリット状に集光する機能があるため、LED照明用レンズや太陽光集光用レンズとして利用されています。日本特殊光学樹脂のリニアフレネルレンズ製品は標準仕様のリニアフレネルレンズのほか、お客様のご要望に応じたさまざまなサイズ、形状のリニアフレネルレンズ製造に対応可能です。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

プラスチックレンズ リニアフレネルレンズ

当社では、超微小ジルコニアビーズを用いたナノ分散技術を提供しています。混合物の微細化と高品質な分散により、機能性の均一な付与が可能です。

【分散液のラインアップ】
■DLZ/DLBシリーズ
高屈折率ナノサイズフィラー配合。酸化ジルコニア、チタン酸バリウム分散液も対応しています。

■DZMシリーズ
UVアクリルモノマーにZrO2を混合。1.70以上の高屈折率を持つフィルムの作成も可能です。
用途による溶媒の変更(DLZシリーズ)にも対応しています。

■DLIT/DLATシリーズ
PGMEにITO、ATOを混合。長期保存性に優れ、帯電防止・熱遮蔽性を付与できます。

※詳しくは、「PDFダウンロード」よりデータシートをご覧ください。

ナノ分散液『DZMシリーズ』『DLIT/DLATシリーズ』

インバータ型・マイクロ波無電極 UV装置はマイクロ波出力を自由に可変することでUV出力(照度)が自由に調節(調光)できる為、少量多品種やプロセススピードの変化する生産及び研究開発に適しています。

【特長】
■発光立ち上りが早く5秒で安定。調光中でも常に安定した発光が得られる。
■装置が軽量でコンパクトなのにUV出力が大きく熱が非常に少ない。
■電源周波数(50&60Hz)によって部品を変える必要が無い。

※詳しくはお問い合わせいただくかPDFをダウンロードしてご覧ください。

インバータ型・マイクロ波無電極UV装置

機能性色素とは、外部の光・熱・電気・圧力・電場などにより
吸光・発光・化学的変化または物理的変化する色素のことです。

染料・顔料メーカーとしてスタートした当社は、豊富な有機合成技術を保有し、
機能性色素の各分野に進出しています。

【特長】
■420nm付近までカットしても無色透明なペールブルーカット色素
■特定波長だけを利用できる波長選択吸収色素
■見えない波長の利用で高付加価値製品を創出する近赤外吸収色素
■高耐熱樹脂練り込み、延伸可能な偏光フィルム用色素

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

機能性色素材料【応用例の資料進呈中】

山田化学工業株式会社では、近赤外光領域において、特定の光を選択的に吸収する材料を多数取りそろえております。
高耐光性、高耐熱性に加え、各種溶剤に対する高い溶解性を実現しました。
これらの特徴を活かして、コーティングによる加工だけでなく、樹脂への混練による加工も可能となりました。
可視領域の透過率も高く、高い透明性を実現することも可能です。
選択的な吸収特性を活かし、熱線遮蔽材料、偽造防止インクなど新しい用途としても注目されています。
高耐久性(耐光性、耐熱性)、高透過性、高溶解性など、各種ニーズに応じた材料を提供いたします。

【特徴】
○FDNシリーズ:750-1000nm吸収色素
→近赤外線吸収色素として機能性フタロシアニン(ナフタロシアニン)を
 多数取りそろえている
→高耐光性、耐熱性に加え、分子設計により、各種溶剤に溶解しやすくなった

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

機能性色素材料「近赤外光吸収材料」

芝川製作所の「光をコントロールする技術」についてご紹介します。

当社がこれまで厳しい競争に晒されながらも自らの立ち位置を主張して
来れたのは、常に光学、電気、機械の3つの分野で、高い技術力を追求して
きたからです。

機械的なロスを極限まで減らし、電気的にも光量アップを実現。更に経験に
基づく光学設計と、精度の高い光学成形との融合で、小さな発光面でも
従来と変わらない均一で充分な光の供給を可能にしました。

【当社の強み】
■部品設計から金型製作、測定まで、定評のある技術力
■一連のエレクトロニクスに関する工程を網羅できる
■配光や明るさを考慮した光学設計
■精度の高い光学成形・蒸着技術

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

光をコントロールする技術

ハロゲンランプメーカーとしてスタートした当社は、放電灯、超高圧水銀灯、
LEDランプと「お客様にご満足いただける製品開発」を心掛け、
独創的/革新的なアイデアで当社にしかできない製品を生み出してまいりました。

そしてより高度化する技術的ニーズに対応するために、光学設計、機械設計、
電気・電子設計、光源開発、ガラス加工等、各技術の最適化を徹底追及。

お客様が使用される状況を様々な角度から想定した心配りのある開発を
心掛け、差別化された高性能、高品質な製品開発に注力してまいります。

【事業内容】
■露光装置用光源ユニット、プロジェクター用ランプ、産業用LED、
 ハロゲンランプ、一般照明、及びマスク等の開発・製造・販売

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

フェニックス電機株式会社 会社案内

『DW-LED』は、従来の装置では実現できなかった高照度の可視光照射を可能にする
光照射装置です。

当社サービスマンが、説明から指導・メンテナンスまでを実施します。
まずはお気軽にお問い合わせください。

【特長】
■照度範囲の異なる2機種をラインアップ
■長寿命でランニングコストが安い
■簡単操作

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

光照射装置『DW-LED』

独自開発のRAS(Radical Assisted Sputtering)方式により波長シフトのない高品質な光学薄膜を低温で再現性良く実現でき、装飾膜、窒化膜などの機能性薄膜を実現できる中型量産用モデルです。

ロードロック式スパッタ装置 RAS-1100BII

光ディスク用色素、感熱色素、印刷用感光性樹脂などの記録媒体や光酸発生剤、感光性材料などを提供。光技術の革新に貢献しています。
感光性材料関係の製品としては、NS-D、PQ-C、TPPA感光体などがあり、さらにこれら以外の多官能フェノール性水酸基を持つ化合物への感光性基の導入も行なっております。
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。

感光性材料関係

光ディスク用色素、感熱色素、印刷用感光性樹脂などの記録媒体や光酸発生剤、感光性材料などを提供。光技術の革新に貢献しています。
酸発生剤関係の製品としては、SIN-01、SIN-02、SIN-11などがあります。
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをご覧ください。

酸発生剤関係

当社で取り扱っている「コンダクションクール マルチバー モジュール」
についてご紹介いたします。

スポット形状は、例えば12mm x 300μmから、52 x 2mm2に変えることが可能。
カスタマイズされた焦点形状も可能です。

プラスチック溶接、アニーリング、ブレージングなどの材料加工
アプリケーションのためにデザインされており、これらの均質な
マルチバーモジュールは、太陽電池製造アプリケーションにおける
ソルダリング、再結晶化、ドライングプロセスにも理想的です。

【特長】
■スポット形状変更可能
■カスタマイズされた焦点形状も可能
■太陽電池製造アプリケーションにおけるソルダリング、再結晶化、
 ドライングプロセスにも理想的
■高い光学効率を達成する安定光源
■オペレーションコストを縮小

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

コンダクションクール マルチバー モジュール

波長: 915nm / 940nm / 976nm
ファイバーコア径: 105um
NA: 0.15 / 0.22
フィードバックアイソレーション: >45dB

BWT Beijing社では独自のファイバー光カップリング技術により、高効率・高安定性・
優れたビーム品質のダイオードレーザーを量産しています。
レーザー励起用途では1040-1100nmの戻り光をブロックするフィードバックアイソ
レーション(>45dB)機能が付いています。
高品質をリーズナブルな価格で提供することで市場の活性化へ貢献しております。
詳しくはカタログをダウンロード、もしくはお問い合わせください。
尚、カタログは英語表記です。

BWT Beijing 社製 9XXnm高輝度ダイオードレーザー

『楕円面反射鏡』は、一点から出た光を一点に集めることの最も効率の良い
光学素子です。

反射系であるため波長依存性がありません。

主にソーラーシミュレータや半導体・液晶・PDP・プリント基板製造用
露光装置などに使用されます。

【特長】
■効率の良い光学素子
■波長依存性がない
■可視・UV増反射コートが可能

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

楕円面反射鏡

当社では酸化チタン(TiO2)をナノ粒子として分散させたチタニアゾル液の親水コーティング材料を開発しております。
当社の親水コーティング材は親水性、透明性、セルフクリーニング機能に優れております。

酸化チタンの超親水性とは、紫外線を照射することで酸化チタン表面が非常に水になじみやすくなり、
水滴を垂らしても薄く広がって膜を形成するようになる現象です。
これにより、水滴が表面に広がり、汚れを包み込んで流れていくことで、汚れを落とすセルフクリーニング効果も発揮します。

当社のチタニアゾル液は高屈折率材、防曇材、光触媒、反射防止材など様々な用途に応用が可能です。
独自のゾルゲル合成技術により製造されたシングルナノサイズのチタニアゾル液を用いることにより、数十nmオーダーの透明かつ均一な薄膜を形成させることが可能です。
基材上に透明性の高い薄膜を形成できることから、車載用のミラー、建材ガラス、屋外カメラなどに塗工することで超親水性による防曇性能や光触媒機能によるセルフクリーニング性能を発揮します。

(開発商品のご紹介)超親水性塗料を開発しています

アルミニウムの表面に高純度アルミを真空蒸着、さらに酸化膜を蒸着して増反射処理を行った高性能反射板。可視光全反射率は95%でガラスの鏡(85%~87%)よりも優れています。

特殊照明器具のリフレクターに使われていましたが、近年ではLED照明器具、液晶表示装置、複写機、ストロボなどの光学機器やソーラーシステムなどの自然光利用装置など多方面に利用が広がっています。

高反射率アルミシート「MIRO(R)」

『UVフラッシャー ストレート型TX2100』は、電源投入後、直ちに稼動できるので待ち時間が要らない高出力紫外線照射装置。従来の水銀/メタルハライドランプのように常時点灯しておかなくて済むため、大幅な消費電力の低減に貢献します。また、キセノンガスを使用しているので、環境負荷が少なく、発光電圧、発光パルス数などを目的に合わせて容易に設定変更が可能。専用ソフトが標準で付属されているので、導入後直ちに使用できます。

【特長】
■電源投入後、待ち時間が不要
■電気料の大幅節約
■環境負荷が少ない
■導入後直ちに使用が可能

※詳細は資料請求して頂くか、ダウンロードからPDFデータをご覧下さい。

高出力紫外線照射装置 UVフラッシャー ストレート型TX2100

Focuslight 社は高出力半導体レーザー(LD)の研究、開発、製造、販売を行い、
産業、医療、ディスプレイ、照明、娯楽、理化学応用に貢献すべく2007年に
設立されました。
またLD製造他社のODMやOEMをはじめ、LDチップの評価、バーンインテストなど
各種の試験の受託業務も行っております。
出力レンジは数Wから、数10W、数100W、数1000Wまで対応致します。
波長は、635nm,792nm,808nm,880nm,915nm,940nm,976nm,1060nm,1470nm,1550nm
がございます。
動作モードは連続発振(CW)と疑似連続発振(QCW)です。
特注対応は得意です。少量から対応可能です。組み込み作業行っております。
バーンイン/寿命評価試験サービス対応可能です。
詳しくはカタログをダウンロード、もしくはお問い合わせください。
尚、カタログは英語表記です。

Focuslight社 高出力半導体レーザー 総合カタログ

山田化学工業株式会社では、可視光領域から近赤外領域において、特定の光を選択的に吸収する色素を多数取りそろえております。
選択的な吸収特性を活かし、表示デバイス、機能性レンズ、熱線遮蔽材料など様々な用途に展開することが可能です。
高耐久性(耐光性、耐熱性)、高透過性、高溶解性など、各種ニーズに応じた材料を提供いたします。

【特徴】
○FDBシリーズ:400-500nm 吸収色素
→不要な波長光をカットすることにより高い色分解性が得られる
→カラーディスプレイの高コントラスト用途や、
 LED光源のブルーライトカット用途等に使用可能
○FDG、FDRシリーズ:500-750nm吸収色素
→各種フィルター用途として使用することができる
→FDR-002, 003, 005は各種溶剤への溶解性および耐熱性に優れ、
 多用途への展開が期待される

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

機能性色素材料「可視光吸収材料」

アクター社は紫外、可視、赤外光波長帯で99%以上の光吸収を実現する真空成膜技術を開発いたしました。光学製品の反射防止膜としてご活用ください。
サービス形態:
部品への直接成膜
反射防止膜シート(貼付型)提供

高効率・反射防止膜成膜 反射防止膜シート

当社で取り扱っている「垂直スタック」についてご紹介いたします。

動作は、Uncollimated(EN)とFast-Axis Collimated(EY)において
水冷によりCWとQCWが可能。おなじく水冷式でBoth Axis Collimated(EB)は
CWで利用できます。

また、2,200本のバーと同じくらい高く、二次元の配列で
構成されることができます。

【特長】
■水冷によりCWとQCWが可能
■水冷式でBoth Axis Collimated(EB)はCWで利用可能
■50%のデューティーが可能
■2,200本のバーと同じくらい高く、二次元の配列で構成
■ピークパワーは、2%のデューティで300Wに達することが可能
■Fast-axisコリメートバージョンは1.6mmピッチが可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

垂直スタック

平面でありながら、レンズですから、スペースと重量を節約しますし、球面レンズではできない、口径より短い焦点距離のレンズを作ることができます。カメラの視野レンズ、オーバーヘッド・プロジェクターのコンデンサーレンズ、リア・プロジェクション方式のスクリーンに、また近年では太陽エネルギーの活用のための集光用や、LED照明レンズ、光学センサー用レンズなどにも利用されています。日本特殊光学樹脂のフレネルレンズ製品は標準仕様のフレネルレンズのほか、お客様のご要望に応じたさまざまなサイズ、形状のフレネルレンズ製造に対応可能です。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

プラスチックレンズ フレネルレンズ

・完全拡散反射に近い反射特性を示します
・薄くても幅広い波長で高い全反射率を有します
 ◎反射率=300~1350nmの範囲で98%以上(厚さ0.9mmの場合)
・光の吸収と透過が極めて少ないため、省エネに貢献します
・熱伝導が優れているため、LED素子の高寿命化に役立ちます
・セラミックス製であるため、耐熱性と絶縁性に優れています

高反射性セラミックス

弊社は、複合機・レーザービームプリンターに用いられる有機光導電体(OPC)の原材料を手掛け、30年以上の技術蓄積と安定生産を行ってきました。
特に光電変換機能を発現するために必要な電荷発生材料及びホール輸送材料は、世界トップクラスの生産実績を誇ります。
加えて、より高純度が求められる有機EL(OLED)用材料においては、用途・特性に応じた様々な材料の生産を行っています。当社ではOPCや有機EL材料で培ってきた材料技術や製法技術、量産化技術を、技術親和性が高いペロブスカイト太陽電池用材料に応用し、受託製造に積極的に取り組んでいます。

ペロブスカイト太陽電池材料の受託合成

当製品は、可視域で最高レベルの反射率を有する蒸着材のAgを
使用した金属ミラーです。

優れた耐環境性能を実現。

LED照明や太陽熱発電機、顕微鏡、プロジェクター等の各種光学装置に
幅広く使用されております。

【特長】
■様々な光学装置に応用可能
■優れた耐環境特性
■大型基板にも対応
■高温高湿試験1000時間達成

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

Agミラー

『UV-SHiPLA SSシリーズ』は、水銀フリー紫外線光源です。

当シリーズは基礎検討や応用開発に向けた標準サイズ品です。
空冷ファンと電源基板を一体化したモジュール(推奨品)を用意しています。

【ラインアップ】
■SK-BUVC-0806
■SK-NUVB-0806

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『UV-SHiPLA SSシリーズ』※応用事例集付き

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光半導体・電子デバイスにおける太陽電池の発電効率向上

光半導体・電子デバイスにおける太陽電池の発電効率向上とは?

太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスであり、その発電効率の向上は再生可能エネルギー普及の鍵となります。光半導体や電子デバイスの技術革新により、より多くの光を吸収し、電気への変換ロスを低減することで、太陽電池の性能を飛躍的に向上させることを目指します。

課題

光吸収率の限界

太陽光スペクトルのうち、現在の半導体材料で吸収できる波長域が限られており、全ての光エネルギーを有効活用できていない。

キャリア再結合損失

光励起によって生成された電子と正孔が、電極に到達する前に再結合してしまい、電気エネルギーへの変換効率が低下する。

材料コストと耐久性

高効率化を実現する材料は高価であったり、長期的な使用における劣化が課題となり、実用化の障壁となっている。

製造プロセスの複雑化

高効率化のための新しい構造や材料の導入が、製造工程を複雑化させ、コスト増加や歩留まり低下を招く可能性がある。

​対策

多接合型構造の採用

異なるバンドギャップを持つ複数の半導体層を積層し、太陽光スペクトルをより広範囲に吸収する構造を開発する。

キャリア輸送層の最適化

電子と正孔の再結合を抑制し、効率的に電極へ輸送するための新しい材料や界面構造を設計・開発する。

新素材・ナノ構造の活用

ペロブスカイトや量子ドットなどの新規材料、あるいはナノ構造を活用し、光吸収特性やキャリア生成効率を向上させる。

製造プロセスの革新

印刷技術やロール・ツー・ロール方式などの新しい製造技術を導入し、低コストかつ大量生産を可能にする。

​対策に役立つ製品例

高効率太陽電池セル

複数の半導体層を積層し、太陽光スペクトルをより広範囲に吸収することで、従来のセルよりも高い発電効率を実現する。

低損失キャリア輸送材料

電子と正孔の再結合を抑制する特性を持つ材料で、太陽電池内部でのエネルギーロスを低減し、発電効率を向上させる。

次世代型光吸収材料

ペロブスカイトや量子ドットなどの新規材料を活用し、従来のシリコン系材料では難しかった波長域の光も効率的に吸収する。

高精度成膜装置

新しい太陽電池構造や材料を均一かつ精密に成膜できる装置で、高効率化と製造コスト低減の両立を可能にする。

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