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2022年の太陽光発電のスナップショット

A Snapshot of Photovoltaics in 2022 (原題)

Robert P. Kenny

Solar RRL📚 査読済 / ジャーナル2023-04-01#再生可能エネルギーOrigin: EU経営インパクト: コスト削減対象セクター: power
DOI: 10.1002/solr.202300180
原典: https://doi.org/10.1002/solr.202300180
📄 PDF

🤖 gxceed AI 要約

日本語

EU PVSEC 2022の特集号の序文であり、太陽光発電技術の最新動向を概観する。結晶シリコン、ペロブスカイト、車両統合PV、システム予測など多岐にわたる。機械学習を用いたセル評価や予測モデルも紹介され、エネルギー転換へのPVの貢献を強調する。

English

This editorial overviews the latest developments in photovoltaics presented at EU PVSEC 2022, covering crystalline silicon, emerging technologies, system integration, and the role of PV in the energy transition. It highlights advances in materials, digitalization, and machine learning for performance assessment and forecasting, emphasizing PV's contribution to net-zero goals.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本では、太陽光発電は再生可能エネルギー主力電源として重要であり、FITからFIPへの移行や次世代PV技術の開発が進む。本稿は技術動向の俯瞰を提供し、日本のPV産業や研究開発の方向性に示唆を与える。

In the global GX context

Globally, PV is central to the energy transition, with rapid deployment and cost reductions. This overview reflects the state of the art and emerging trends, including digitalization and ML, which are relevant for global renewable energy policy and investment decisions.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a broad overview of current PV research trends and emerging topics, useful for identifying research gaps.

🏢実務担当者:Highlights technological advancements and system integration approaches that could inform corporate renewable energy strategies.

🏛政策担当者:Offers insights into PV technology readiness and deployment challenges, relevant for renewable energy policy planning.

📄 抄録(日本語訳)

数十年にわたり、欧州太陽光発電会議(EU PVSEC)は太陽光発電技術とその応用の開発および普及において重要な役割を果たしてきた。太陽光発電は、発展しつつある持続可能なエネルギーシステムの重要な要素である。国際エネルギー機関の最近の旗艦報告書『Net Zero by 2050 - A Roadmap for the Global Energy Sector』[1]に概説されているように、これは2050年までにネットゼロのエネルギーシステムへ移行する方法に関する包括的な研究を提供するものであり、化石燃料に代わり太陽光や風力などの再生可能エネルギーが支配する、クリーンでダイナミックかつ回復力のあるエネルギー経済をもたらすことになる。EU PVSECは、基礎的な概念から政策に至るまで、バリューチェーン全体にわたる太陽光発電の専門家やその他の主要なステークホルダーに関連するトピックを扱っている。より詳細には、プログラムは5つのトピックに分かれている - シリコン材料とセル;進化・新興技術;太陽光発電モジュールとBoS構成要素;太陽光発電(PV)システム工学、統合・応用PV;エネルギー転換におけるPV。最初の2つのトピックは、結晶シリコン、薄膜、ペロブスカイト、タンデムにおける材料とセル構造および製造の進展に焦点を当てている。モジュールとシステムのトピックは、設計、実装、性能、運用をカバーしており、デジタル化と機械学習の重要性が増す役割、ならびに建物(BIPV)、農業(Agri-PV)、水上(Floating PV)などの分野における多数の統合応用を含む。エネルギー転換のトピックは、大規模かつグローバルな規模でのPV技術の急速な展開を確実にするために必要な、技術的、経済的、持続可能性、社会的課題を含む幅広い学際的取り組みをカバーしている。本特集号の論文は、2022年の会議(第8回世界太陽光発電エネルギー変換会議、WCPEC-8でもあった)で報告された最新の進展の独自のコレクションを代表しており、幅広い分野における重要な発展を浮き彫りにしている。Solar RRLとのパートナーシップはトピック領域の一部をカバーしていることに留意すべきであり、補完的な選抜論文がProgress in Photovoltaicsの特集号に含まれている。WileyとEU PVSECのパートナーシップから生じた論文の完全なリストはこちらに掲載されている。選ばれた論文は、それぞれが自身の分野における最新技術を個別に示すとともに、まとめて見ることで太陽光発電研究コミュニティ内の現在の焦点領域への貴重な洞察を提供する。以下に、トピックごとにグループ化されたSolar RRL論文の簡単な概要を示す。記載されている論文タイトルには、便宜上クリック可能なハイパーリンクが含まれている。結晶シリコンは依然としてPV市場の最大のセグメントであり、非常に成熟した技術ではあるが、材料、デバイス構造、信頼性、持続可能性の向上に向けた開発は続いている。以下の3つの論文は結晶シリコン材料の進展を示している:エピタキシャル成長p型シリコンウェーハ、25%を超えるセル効率に対応可能;高濃度ドープ多結晶シリコン膜のゲッタリング効果の比較とトンネル酸化膜パッシベーションコンタクト太陽電池への影響;キャリア選択性接合太陽電池用の高寿命GaドープCz-Si。このレビュー論文は、高効率結晶シリコンセルの製造において重要なエッジアイソレーション技術に注目している:高効率シリコン太陽電池製造におけるエッジアイソレーションプロセスの過去、現在、将来の展望。セル製造に使用される材料の持続可能性は重要な研究領域であり、この論文は特にインジウムのケースに注目している:短期的な産業的観点からのシリコンヘテロ接合太陽電池におけるインジウム使用量の削減。増え続ける量産には、より高速で低コストな特性評価技術の進歩が必要である。ニューラルネットワークの使用は、デジタル技術と機械学習の役割の増大を象徴している:経験モデルを用いた太陽電池の非接触インラインIV測定。潜在的に破壊的な技術は、その実世界での性能評価を必要とし、これらは発光性太陽集光器と2端子タンデムについてそれぞれ以下の2つの論文で研究されている:量子ドット発光性太陽集光器の1年間屋外性能の分析;現実的な動作条件下での2端子タンデムPVシステムのエネルギー損失分析 - フィルファクター向上の重要性を明らかにする。システムレベルでも多くの進展があり、システム性能の評価と性能自体の向上を目的としている:屋内測定と日陰シミュレーションを用いた部分日陰太陽光発電機のパワーコンディショナー効率と年間性能分析;SoilRatioツールによる汚れのエネルギー影響の定量化;太陽光発電エネルギー収量シミュレーションの現状と新たな課題:マルチケース・マルチモデルベンチマーク研究。将来のスマートグリッドへの変動性再生可能エネルギーの増加量の統合は不可欠であり、この教師あり学習予測モデルで研究されている:ハイブリッド物理的アプローチを用いた配電系統運用者レベルでの130の太陽光発電システムの単一サイト予測、グリッド統合の改善と将来のスマートグリッド運用の実現に向けて。電気自動車の市場シェアが成長するにつれ、車両への太陽光発電の統合への関心が高まっている。また、内陸水運への統合に関する新しい視点も提供している:航空ベースLIDARデータを用いた車両統合型太陽光発電の日射量モデリングと走行測定による検証;高効率・低コストの車両統合型太陽光発電の可能性の分析;オランダ内陸船舶船隊の太陽光発電ポテンシャル:船舶統合型太陽光発電からの電力系列をシミュレートする実験的に検証された方法。特集号の最後の3つの論文は、エネルギー転換の重要な側面 - 再生可能エネルギー源の統合、持続可能性、経済性 - をカバーしている:需要と供給のバランスを取るための柔軟な太陽光発電/風力システムと「暗黙の」貯蔵による補助サービス;2050年までのネットゼロ排出に向けた太陽光発電の学習曲線に基づく豊富な材料消費;太陽光発電プロジェクトの収益性:性能劣化曲線と運転保守費用の感度分析

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

For decades the European Photovoltaic Solar Energy Conference (EU PVSEC) has played a key role in the development and promotion of photovoltaics technology and applications. Photovoltaics is a key element of the developing sustainable energy system. As outlined in the International Energy Agency's recent flagship report Net Zero by 2050 - A Roadmap for the Global Energy Sector[1] which provides a comprehensive study of how to transition to a net zero energy system by 2050, this will result in a clean, dynamic, and resilient energy economy dominated by renewables like solar and wind in the place of fossil fuels. The EU PVSEC covers topics relevant to photovoltaic specialists and other key stakeholders across the full value chain, ranging from fundamental concepts to policy. In more detail, the program is divided into five topics - Silicon Materials and Cells; Evolving and Emerging Technologies; Photovoltaic Modules and BoS Components; Photovoltaic (PV) Systems Engineering, Integrated/Applied PV; PV in the Energy Transition. The first two topics are focused on developments in materials and cell structures and manufacturing in crystalline silicon, thin films, perovskites, and tandems. The Module and Systems topics cover design, implementation, performance, and operation - including the increasingly important role of digitalization and machine learning - as well as the multitude of integrated applications in areas such as buildings (BIPV), agriculture (Agri-PV) and on water (Floating PV). The energy transition topic covers the wide range of multidisciplinary efforts required to ensure the rapid deployment of PV technologies on a massive and global scale, including, technical, economics, sustainability, and social challenges. The articles in this special issue represent a unique collection of the latest progress reported at the 2022 conference (which was also the 8th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, WCPEC-8) and highlight important developments in a broad range of areas. It is to be noted that the partnership with Solar RRL covers a subset of the topic areas, and a complementary selection of highlighted papers is included in a special issue of Progress in Photovoltaics. A full list of papers resulting from the partnership of Wiley & EU PVSEC is found here. As well as individually demonstrating the state of the art in its own field, the selected articles taken together provide a valuable insight into the current areas of focus within the photovoltaics research community. A brief overview of the Solar RRL articles grouped by topic follows. The listed article titles contain clickable hyperlinks for convenience. Crystalline silicon remains by far the largest segment of the PV market and, although it is a very mature technology, developments continue towards improving materials, device structures, reliability, and sustainability. These three papers illustrate developments in crystalline silicon materials: Epitaxially Grown p-type Silicon Wafers Ready for Cell Efficiencies Exceeding 25% Comparing the Gettering Effect of Heavily Doped Polysilicon Films and Its Implications for Tunnel Oxide-Passivated Contact Solar Cells High Lifetime Ga-Doped Cz-Si for Carrier-Selective Junction Solar Cells; This review article looks at edge isolation techniques of importance in the manufacturing of high efficiency crystalline silicon cells: Past, Present, and Future Outlook for Edge Isolation Processes in Highly Efficient Silicon Solar Cell Manufacturing Sustainability of materials used in cell manufacturing is a key area of research, and this paper specifically looks at the case of indium: Reduction in Indium Usage for Silicon Heterojunction Solar Cells in a Short-Term Industrial Perspective Ever increasing volume production requires advances in faster and less expensive characterization techniques. The use of a neural network typifies the increasing role of digital techniques and machine learning: Contactless Inline IV Measurement of Solar Cells Using an Empirical Model Potentially disruptive technologies require evaluation of their real world performance as studied in these two papers for the luminescent solar concentrator and two-terminal tandem respectively: Analysis of the 1 Year Outdoor Performance of Quantum Dot Luminescent Solar Concentrators Energy Loss Analysis of Two-Terminal Tandem PV Systems under Realistic Operating Conditions—Revealing the Importance of Fill Factor Gains There are also many developments at the systems level, aimed at improving the assessment of system performance as well as the performance itself: Power Conditioner Efficiencies and Annual Performance Analyses with Partially Shaded Photovoltaic Generators Using Indoor Measurements and Shading Simulations Quantifying the Energy Impact of Soiling—Thanks to the Tool SoilRatio State-of-Play and Emerging Challenges in Photovoltaic Energy Yield Simulations: A Multi-Case Multi-Model Benchmarking Study The integration of increasing amounts of fluctuating renewable sources into a future smart grid is essential, as studied in this supervised-learning forecasting model: Single-Site Forecasts for 130 Photovoltaic Systems at Distribution System Operator Level, Using a Hybrid-Physical Approach, to Improve Grid-Integration and Enable Future Smart-Grid Operation Interest in the integration of photovoltaics into vehicles is growing as electric vehicles market share grows. We also have a novel take on integration into inland shipping: Vehicle-Integrated Photovoltaics Irradiation Modeling Using Aerial-Based LIDAR Data and Validation with Trip Measurements Analysis for the Potential of High-Efficiency and Low-Cost Vehicle-Integrated Photovoltaics Photovoltaic Potential of the Dutch Inland Shipping Fleet: An Experimentally Validated Method to Simulate the Power Series from Vessel-Integrated Photovoltaics The final three papers of the special issue cover key aspects of the energy transition-integrating renewable sources, sustainability, and economics: Ancillary Services via Flexible Photovoltaic/Wind Systems and “Implicit” Storage to Balance Demand and Supply Abundant Material Consumption Based on a Learning Curve for Photovoltaic toward Net-Zero Emissions by 2050 Profitability of Solar Photovoltaic Projects: A Sensitivity Analysis of Performance Loss Curves and Operation and Maintenance Expenses

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。