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公開番号2025056624
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023166210
出願日2023-09-27
発明の名称発電システム、発電ユニット、発電ユニットの製造方法
出願人三菱重工業株式会社,国立大学法人東北大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H10F 10/00 20250101AFI20250401BHJP()
要約【課題】コストを抑えつつ、効率良く発電を行う。
【解決手段】発電システムは、熱源から供給される熱により加熱され、赤外線を放射するエミッタと、エミッタに対して間隔をあけて配置され、エミッタから放射される赤外線を電気エネルギに変換することで電力を発生する発電ユニットと、を備え、発電ユニットは、エミッタから放射された赤外線を電気エネルギに変換する光電変換素子を含む発電部と、発電部に対し、エミッタ側とは反対側に設けられ、発電部を透過した赤外線の少なくとも一部をエミッタ側に反射する反射部と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱源から供給される熱により加熱され、赤外線を放射するエミッタと、
前記エミッタに対して間隔をあけて配置され、前記エミッタから放射される赤外線を電気エネルギに変換することで電力を発生する発電ユニットと、を備え、
前記発電ユニットは、
前記エミッタから放射された赤外線を電気エネルギに変換する光電変換素子を含む発電部と、
前記発電部に対し、前記エミッタ側とは反対側に設けられ、前記発電部を透過した赤外線の少なくとも一部を前記エミッタ側に反射する反射部と、を備えている
発電システム。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記光電変換素子は、シリコン材料を用いて形成されている
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記発電部及び前記反射部を冷却する冷却部をさらに備えている
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項４】
前記エミッタは、１０００℃以上に加熱される
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項５】
前記発電部は、５０℃以上１５０℃以下の温度域で電力を発生する
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項６】
前記発電部と前記エミッタとの間に、前記発電部及び前記エミッタが配置された空間の雰囲気のみが介在する
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項７】
前記発電部において、前記エミッタ側を向く表面が平滑面である
請求項１又は２に記載の発電システム。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の発電システムに用いられる発電ユニットであって、
前記エミッタから放射された赤外線を電気エネルギに変換する光電変換素子を含む発電部と、
前記発電部に対し、前記エミッタ側とは反対側に設けられ、前記発電部を透過した赤外線の少なくとも一部を前記エミッタ側に反射する反射部と、を備えている
発電ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の発電ユニットの製造方法であって、
前記発電部、及び前記反射部を準備する工程と、
前記発電部と前記反射部とを積層する工程と、を含む
発電ユニットの製造方法。
【請求項１０】
前記発電部、及び前記反射部を準備する工程では、
前記発電部の表面を覆うように形成された膜を除去する
請求項９の発電ユニットの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発電システム、発電ユニット、発電ユニットの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エミッタ（輻射体）を加熱することで、エミッタから放射される赤外線を、光電変換セルで電気エネルギに変換する、熱光起電力（ＴＰＶ：thermophotovoltaic)による発電を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－１９６６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、エミッタから放射される赤外線の波長域の光を、高い効率で電気エネルギに変換できる光電変換セルは、太陽光パネルに比較し、特殊な材料を用いて形成されており、高コストである。
一方、安価に市販されている太陽光パネルを、ＴＰＶ発電に適用しようとすると、エミッタから放射される赤外線の波長域と、可視光を用いる太陽光パネルで効率良く発電が行える波長域とが整合せず、効率のよい発電が行えない。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、コストを抑えつつ、効率良く発電を行うことができる発電システム、発電ユニット、発電ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示に係る発電システムは、熱源から供給される熱により加熱され、赤外線を放射するエミッタと、前記エミッタに対して間隔をあけて配置され、前記エミッタから放射される赤外線を電気エネルギに変換することで電力を発生する発電ユニットと、を備え、前記発電ユニットは、前記エミッタから放射された赤外線を電気エネルギに変換する光電変換素子を含む発電部と、前記発電部に対し、前記エミッタ側とは反対側に設けられ、前記発電部を透過した赤外線の少なくとも一部を前記エミッタ側に反射する反射部と、を備えている。
【０００７】
本開示に係る発電ユニットは、上記したような発電システムに用いられる発電ユニットであって、前記エミッタから放射された赤外線を電気エネルギに変換する光電変換素子を含む発電部と、前記発電部に対し、前記エミッタ側とは反対側に設けられ、前記発電部を透過した赤外線の少なくとも一部を前記エミッタ側に反射する反射部と、を備えている。
【０００８】
本開示に係る発電ユニットの製造方法は、上記したような発電ユニットの製造方法であって、前記発電部、及び前記反射部を準備する工程と、前記発電部と前記反射部とを積層する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の発電システム、発電ユニット、発電ユニットの製造方法によれば、コストを抑えつつ、効率良く発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係る発電システムの概略構成を示す図である。
本開示の実施形態に係る発電ユニットの製造方法の手順を示すフローチャートである。
上記発電システムの変形例を示す図である。
上記発電システムの他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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