東大など、世界最高効率で実際の太陽光から水素を製造することに成功

新型の集光型太陽電池は、光学系の設計を改良した住友電気工業の集光型太陽光電池をTHKの高精度太陽追尾架台に搭載することで、発電効率31%を達成した。この集光型太陽電池を電気分解装置の電流電圧特性を考慮して直列接続数を最適化することで、発電した電力をほぼ損失ゼロで電気分解装置に導入できたことが今回の結果につながったとしている。今後、集光型太陽電池の発電効率は35%まで向上すると考えられており、その場合水素への変換効率は28%に達する見込みだ。

今回の研究で用いた太陽電池と電気分解装置は市販されていることから、設置条件に合わせた設計により太陽光から24%の高効率で水素を製造することが既存技術で実現可能であることが示されたかたちとなる。研究グループは、今後太陽光由来の水素がエネルギー源として本格的に普及するには、集光型太陽電池の一層の効率向上と低コスト化、日照条件に合わせて太陽電池と水の電気分解装置の接続を逐次最適化する回路の開発が必要であるとしている。