タンデム型太陽電池ブラインド？

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。

✺ガラス張りのファサード建物用の動的太陽光発電ブラインド

中国の研究者らは、ガラス張りのファサードを備えた高層ビルの熱負荷、日光の
侵入、エネルギー生成を調整できる太陽光発電ブラインドを構築したと伝えられ
ている。ブラインドが優れた建築美と顕著な省エネの可能性を提供すると主張し
ている。
【要約】
実質的にガラス張りのファサードは、魅力的な建築美学の実現に現代の高層ビル
で広く使用されている。 建築の美学、建物のエネルギー消費、ガラス張りのファサードの太陽エネルギー収集の間には、本質的な矛盾が存在する。この研究では、天候に応じスラット角度とブラインド位置による並外れた柔軟性、優れた建築美学、省エネの可能性を提供する、この動的垂直型太陽光発電統合建築エンベロー
プ (dvPVBE：移動平均乖離率バンド) 導入で、これらの矛盾を解決した。 dvPVBE のさまざまなシナリオに、発電優先 (PGP)、自然光優先 (NDP)、および省エネ優
先 (ESP) の ３つの階層制御戦略を提案されておりに、PGP および ESP 戦略は、dvPVBE のシミュレーションでさらに分析されました。 dvPVBE と統合されたオ
フィス ルームは、EnergyPlus を使用しモデル化されている。建物のエネルギー効
率とそれに対応する最適なスラット角度の改善における dvPVBE の影響が、PGP 
および ESP制御戦略で調査された。この結果、北京における dvPVBE の適用により、オフィス ルームの年間エネルギー需要の最大 131% を供給でき、静的太陽
光発電 (PV) ブラインドと比較して年間正味エネルギー出力を少なくとも 226% 
大幅に増加できることを示す。 この新しい dvPVBE の概念は、熱負荷、日光の
侵入、エネルギー生成を効果的に制御できる実行可能なアプローチを提供で
きる。
【鍵語】天候に対応するファサード建物のエネルギー効率動的太陽光発電／
一体型建物外壁 (PVBE)建物／一体型太陽光発電 (BIPV)

1. はじめに
建築および建設部門は、2020 年の世界のエネルギー需要とエネルギー関連の CO
2 排出量のそれぞれ 36% と 37% を占めた。 この問題は、エネルギー効率が最も
低い建物コンポーネントとして認識されており、実質的にガラス張りのファサー
ドを備えた高層ビルで特に顕著である。 この非効率性は主に、ガラス カーテンウ
ォールにより促進される太陽熱の大幅な利得もしくは損失に起因する]。 高度にガ
ラス張りの建物は、一般的な建物よりも大幅に多くのエネルギーを消費。 特に遮
光装置を組み込むことによる建物外壁の改修は、室内の温熱快適性、エネルギー
節約、日光のまぶしさの制御にプラスの効果に作用し、建物のエネルギー効率を
高めるために重要となる 。 しかし、従来の遮光装置は反射により太陽エネルギー
を大幅に浪費すしてい。エリアシェーディングデバイスと太陽光発電（PV）の統
合は、太陽光発電一体型建築外壁（PVBE）として知られており、建物一体型太陽
光発電（BIPV）の有望な側面を構成。
PVBE は、特に高層ビルが豊富にある都市部において、暖房、換気、空調 (HVAC) 
負荷を受動的に軽減し、ファサードに入射する太陽エネルギーを電力に積極的に
変換に不可欠である。 カントらは、さまざまな PVBE設計パラメーターの影響を
シミュレートするための包括的な数値研究を開発したが、建物の熱ゾーンとの相
互作用を無視。 マンダラキらは 13種類の固定遮光装置を研究・統合された南向
きPVを備えたすべての遮光装置の発電量が、少なくとも参照オフィスの照明負荷
をサポートに十分である。報告のほとんどの PVBEは、固定傾斜角度を備え PV 
パネル、ブラインド、ルーバーの静的 PVBEを採用しており、静的PVBEには、居
住者の視覚的快適性を高めるための調整機能が欠け、予測できない気象条件や季
節の変化に反応できない。たとえば、静的 PVBE は、夏の晴れた日には冷房負荷
を軽減し、発電のために太陽放射を収集することでうまく機能する可能性がありますが、冬の曇りの日には暖房と人工照明の負荷が増加する可能性があります。ロ
ングらは、中国の長春の学生アパートにある PVパネルと統合された固定オーバ
ーハングのエネルギー消費と発電をシミュレーション。その結果、年間暖房負荷は、遮光装置なしの場合に比べて驚くべきことに30％以上増加することが分かか
った。 したがって、太陽光の入射角やその他の環境特性は 1日を通し一貫して変
化するため、静的PVパネル、ブラインド、ルーバーでは常に入射太陽放射の利用
を最大化すには対応不可である。

1.“A New Dynamic and Vertical Photovoltaic Integrated Building Envelope for High-Rise Glaze-Facade Buildings

2.Dynamic photovoltaic blinds for glaze-façade buildings

3.Image: Axel Kirch, Wikimedia Commons

4.Building-Integrated Photovoltaic Designs for Commercial and Institutional Structures A Sourcebook for Architects

5.Challenges and Optimization of Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) Windows: A Review

6.Too Transparent? Responding to new energy goals with facade design

7.Building integrated photovoltaic system application across India and globe: a comparative review

8.The Future Envelope Trends – Towards Zero Carbon Buildings

9.Design and optimization of CdSe-CuSbSe2-based doublejunction two-terminal tandem solar cells with VOC> 2.0 V and PCE over 42%

テルル化カドミウム、二ケイ化鉄をベースにしたタンデム型太陽電池は効 43.9% 
を約束

バングラデシュの研究者は、高い熱安定性と良好な光電子特性で知られる新興吸
収材料である二ケイ化鉄（FeSi2）をベースにした下部デバイスを備えた二重接
合タンデム太陽電池を設計した。 彼らのシミュレーションでは、上部のテルル
化カドミウムセルのより大きなバンドギャップと下部のFeSi2セルのより小さな
バンドギャップを組み合わせる利点が示されました。

10.“Design and optimization of a high efficiency CdTe–FeSi2 based double-junction two-terminal tandem solar cell,”

● 今夜の寸評価：

【地図で地政学】
AIの考える、第三次世界大戦。 日本は2時間で終わります。




【今夜の言葉】
私がアトムを描きはじめたころは、まだ、人工衛星も、ガガーリンも、テレビで
すらも夢物語の時代だったし、こうしたマンガは、荒唐無稽な俗悪読み物として、世のひんしゅくをかっていました。
そして、子どもたちの心の中には、すでに、アトムみたいに電子頭脳と原子力エ
ンジンを持ったかしこいロボットが、人間の生活を助けてくれる二十一世紀の世
界に飛んでいます。
　　　　光文社刊　『鉄腕アトム　ロボットの科学』　「アトムと私」手塚治虫