可生成超过黑体极限的高密度光电流的热辐射光源/太阳能电池一体型热光发电装置

一般情况下，物质在高温下加热的话，会产生热辐射。例如，太阳、白炽灯泡等加热后物体发光的现象都是基于热辐射的。这种由热辐射和太阳能电池组合而成的热光发电，作为能有效利用能源的发电方式之一，近年来备受瞩目。但是，热光发电存在一些重要课题。其中之一就是黑体界限。这在以往的热光发电系统中，一旦将热辐射取出到自由空间（外部空间），然后进入太阳电池，但是在取出到自由空间时，无法取出光源内产生的热辐射功率最终由太阳电池生成的电力密度（这次特别是着眼于光电流密度）比全部取出热辐射功率的情况要小1位数以上。

本研究小组通过透明（高折射率）基板，将高温（>1100K）的热辐射体和保持室温的太阳电池接近到比光的波长小足够小的距离（<140nm）的一体型热光发电装置，开发出在高温物体内部产生的高密度热辐射无需取出到自由空间，即可直接装入太阳能电池。结果，与以往的方式相比，成功生成密度为5-10倍的光电流，最终成功生成了超过黑体极限的光电流密度。这个成果，虽说达成了利用太阳光和各种热能的发电系统的大幅度的小型化、高输出化、高效率化的第一步，但是作为承担将来实现脱碳社会的关键技术，期待着它的发展。