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立体造形

集光型太陽電池の金属反射鏡の改良による高効率化、低コスト化

山梨県

株式会社クリスタルコート

2020年4月13日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 急速空冷鋳造法による銅パイプ鋳込みアルミ板製造技術の開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 環境・エネルギー
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成25年度~平成27年度

プロジェクトの詳細

事業概要

集光型太陽電池は発電と温水を同時に得られる方式として有効であると期待されているが、本格的な普及のために解決すべき課題の一つとして、太陽電池セルの冷却板を安価で高効率に製造する技術が求められている。当該研究開発では表面を耐酸化処理したカーボン製鋳型を用いた急速空冷鋳造法を開発し、銅パイプを鋳込んだアルミ冷却板を低コストで製造する開発技術を確立する

開発した技術のポイント

集光式太陽電池等に組み込まれる高性能な冷却板の安価な製造技術の確立し、システムの実用性を高める
(新技術)
反射鏡として安価な金属板反射鏡を使用し、全体を透明シートで覆うシステムを採用する
(新技術の特徴)
装置全体の重量、価格を低減させ、反射鏡の洗浄作業を不要にすることで、実用性を高める

具体的な成果

・大型カーボン鋳型への耐酸化性薄膜形成に適用して所定の目標を達成した
‐鋳型サイズ:奥行き410mm、横幅196mm、高さ30mm
‐鋳込みに使用する銅パイプ:外形8mm、肉厚1mm
・アルミ溶湯注入、カーボン鋳型の位置制御の自動化で高性能鋳物の製造を可能とするために以下の改造を実施した
‐アルミ溶解炉傾斜角度位置制御機構の付加とリモート制御装置の新設
‐カーボン鋳型水平位置制御機構の付加と制御装置の新設
‐連続作業用窒素雰囲気処理装置内の残存酸素濃度計の設置
・アルミ溶湯を鋳型に注ぎ、直ちに急速空冷してパイプを鋳込んだ板を製造する方法により、試作板の内部では銅パイプがアルミ板中に鋳込まれ、銅パイプとアルミ合金との接触界面近傍において介在物が少なく、良好な鋳込み板であった

研究開発成果の利用シーン

市場が拡大している太陽電池市場における、集光式太陽電池等に組み込まれる高性能な冷却板

実用化・事業化の状況

製品・サービスのPRポイント

・全体を透明シートで覆う方式を採用することにより装置全体の重量、価格を低減させ、さらには反射鏡の洗浄作業を不要とする
・急速空冷鋳造法による銅パイプ鋳込みアルミ板製造方法:製品単価の低減が可能な素材として、熱伝導率が高く、熱膨張の少ないカーボン剤が最適

今後の実用化・事業化の見通し

事業化に向けてさらなるコスト削減と作業性の向上を図るため鋳型にアルミ溶湯を注入し、ここに銅パイプを挿入して急速固化させる手法についても安定的に製造できる条件を確立することにより早期の事業化を目指す

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社クリスタルコート
事業管理機関 特定非営利活動法人ものづくり支援機構
研究等実施機関 有限会社FIT
国立大学法人山梨大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社クリスタルコート
事業内容 帯電防止、表面硬化処理製品の製造
本社所在地 〒408-0044 山梨県北杜市小淵沢町9633番地1
ホームページ http://www.c-cat.com
連絡先窓口 代表取締役 進藤勇
メールアドレス isamu@crystalsys.co.jp
電話番号 0551-20-5360