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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Testing and rating of vehicle-integrated photovoltaics: Scientific background 査読あり
Araki K., Ota Y., Nishioka K.
Solar Energy Materials and Solar Cells 280 2025年1月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Solar Energy Materials and Solar Cells
We need to rush into the international standardization of the performance of VIPV. IEC TC82 PT600 and WG2 group carry out the standardization discussion. This work covers the scientific aspects behind the standardization. It consists of three layers: (1) Performance testing VIPV or curved PV modules by reproducible measurements; (2) Outdoor performance validation and correction modeling; (3) Energy rating. Unlike other PV installations, the relative position of the sun and its shading objects quickly and frequently moves so that the repeatable evaluation of the performance of VIPV was challenging. As a result of scientists and testing engineers worldwide, (1) we could develop a new testing protocol for the curved PV modules, (2) we observed the different performances in the curved photovoltaic modules and succeeded in reproducing in a simple numerical model, and (3) we developed Excel-level calculation methods for shading and partial-shading impact to irradiation onto photovoltaic modules on vehicles.
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Bi2Te3を用いた熱電デバイスの作製と性能評価
平井 優一, 中島 康貴, 西岡 賢祐, 太田 靖之, 永岡 章
多元系化合物・太陽電池研究会 年末講演会論文集 2024 ( 0 ) 5 - 8 2025年
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（その他学術会議資料等） 出版者・発行元：公益社団法人 応用物理学会 多元系化合物・太陽電池研究会
Bi2Te3 is semiconductor material for thermoelectric application. It has high thermoelectric properties around room temperature. The thermoelectric materials need to have high electrical conductivity, low thermal conductivity, and high seebeck coefficient. In this study, we present the fabrication and evaluation of Bi2Te3-based thermoelectric device.
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Model-based development of energy management systems for renewable energy
Nakashima Y., Manabe A., Tosakae M., Yonezawa Y., Ota Y., Nishioka K.
13th International Conference on Renewable Energy Research and Applications, ICRERA 2024 1599 - 1604 2024年11月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス） 出版者・発行元：13th International Conference on Renewable Energy Research and Applications, ICRERA 2024
We are using Model Based Development (MBD) techniques to design and implement energy management systems such as solar-to-hydrogen conversion (STH) systems. We have applied model-based development to a solar-to-hydrogen (STH) system with a unique power supply configuration of our own design, and achieved a daily STH efficiency of 18.78%. This was the highest efficiency for a sub-kilowatt-scale solar photovoltaic (PV) system in outdoor operation at that time. The concentrating photovoltaic (CPV) module, electrolyzer, and DC-DC converter were precisely modeled based on actual measured component characteristics, simulation verification of control methods, and control software implemented using automatic code generation techniques. The control software was implemented using automatic code generation technology. In addition, the feasibility of applying the software to a mega solar system was verified to confirm its effectiveness in system design.
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Outdoor evaluation of total cross-tied Si module under driving conditions 査読あり
Ota Y., Tamada K., Nakamura K., Yamaguchi M., Ohshita Y., Araki K., Nishioka K.
Solar Energy Materials and Solar Cells 274 2024年8月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Solar Energy Materials and Solar Cells
This paper presents the fabrication and evaluation of a total cross-tied (TCT) Si module designed to mitigate the partial shading effect, which is known to reduce the output performance of vehicle-integrated photovoltaic (VIPV) modules. The TCT module, consisting of 27 Si solar cells interconnected both vertically and horizontally, demonstrated an 18.8 % decrease in output power when one cell was shaded. In contrast, the output of the series-parallel (SP) Si module decreased by 31.6 % under the same shading condition. Comparative analysis of the output performances of TCT, SP, and single-string commercial modules under three driving conditions revealed that increasing the number of strings helped alleviate the impact of partial shading. Notably, the TCT module configuration showed a positive impact on mitigating the partial shading effect.
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Effectiveness of the Concentrating Photovoltaics (CPV) Toward TW-Scale PV Production 国際共著
Yamaguchi M., Araki K., Ota Y., Nishioka K., Zhang Y., Hallam B., Kojima N., Ohshita Y.
Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference 48 - 50 2024年6月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス） 出版者・発行元：Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference
Photovoltaics will play a vital role in a future net zero greenhouse gas emission energy systems. According to the TW Workshop held in 2023, annual PV production volume has been predicted to be about 3 TW since 2035. From the viewpoints of material sustainability, limitations of yearly production of various solar cells have been pointed out. In the case of Ag consumption, limits of annual production capacity for Si PERC (Passivated Emitter and Rear Cell), TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), and SHJ (Si Hetero Junction) solar cells are estimated by assuming 20% of Ag annual supply are 650 GW, 430 GW and 330 GW, respectively. The concentrator photovoltaics (CPV) has great potential for overcoming the sustainability of material resources compared to conventional crystalline Si PV and thin-film PV. This paper presents impact of material consumption upon annual production capacities of various solar cells by using CPV. Merits of CPV are estimated to be 50-500 times higher potential of yearly production volume compared to conventional PV (1-sun use).
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年度光技術動向調査報告書
太田 靖之（ 担当： 単著 , 範囲: 5.7.1.3 車載）
一般社団法人光産業技術振興協会 2025年3月
記述言語：日本語 著書種別：調査報告書
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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Principal Component Analysis for Solar Radiation on Vehicle Roof 国際会議
Kaiki Matsubayashi, Kenji Araki, Yasuyuki Ota, Shinya Iwasaki, Yohei Hosokawa, Kensuke Nishioka
PVinMotion 2025 2025年3月12日
開催年月日： 2025年3月12日 - 2025年3月15日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
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Direct detection technique of vibration and resonance of the solar cells inside the VIPV modules 国際会議
Yasuyuki Ota, Kenji Araki, Shota Matsushita, Ryota Tsuji, Yuhi Honda, Kensuke Nishioka
PVinMotion 2025 2025年3月13日
開催年月日： 2025年3月12日 - 2025年3月15日
記述言語：英語 会議種別：ポスター発表
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PV on Heavy Duty Vehicles (HDVS): Validation of the fuel-saving merits 国際会議
Kensuke Nishioka, Kenji Araki, Taiyou Niina, Takumi Konuma, Makoto Tanaka, Yasuyuki Ota, Shiro Sakamoto
PVinMotion 2025 2025年3月13日
開催年月日： 2025年3月12日 - 2025年3月15日
記述言語：英語 会議種別：ポスター発表
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Development of solar irradiance prediction technology using fisheye image for vehicle-integrated photovoltaic power generation 国際会議
Nobuteru Takeshita, Naoki Mukai, Kenji Araki, Kensuke Nishioka, Yasuyuki Ota
PVinMotion 2025 2025年3月13日
開催年月日： 2025年3月12日 - 2025年3月15日
記述言語：英語 会議種別：ポスター発表
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Validation of Solar Power Generation and Incident Light Intensity in Prius PHEV with Integrated Photovoltaic Panels 国際会議
Shota Matsushita, Kenji Araki,Yasuyuki Ota, Shinya Iwasaki, Yohei Hosokawa, Kensuke Nishioka
PVinMotion 2025 2025年3月12日
開催年月日： 2025年3月12日 - 2025年3月15日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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Oral Presentation Awards
2024年11月 35th International Photovoltaic Science and Engineering Conference PV for HAPS(High Altitude Platform): Tensor-Matrix-based modeling and measurement validation
Kenji Araki, Kohei Okada, Naoki Mukai, Shota Matsushita, Seiichi Kiyama, Yasuyuki Ota, Koji Nishiyama, Kensuke Nishioka
受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞
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Poster Awards
2024年11月 35th International Photovoltaic Science and Engineering Conference Rapid Generation of Solar Spectrum with Sensor Photodiode Arrays
Kaiki Matsubayashi, Kenji Araki, Yasuyuki Ota, Kensuke Nishioka
受賞区分：国際学会・会議・シンポジウム等の賞
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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太陽光由来メタン合成システムのシステム最適化および製造コスト削減
研究課題/領域番号：22K05008 2022年04月 - 2025年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費基金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
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システム最適化した高効率集光型太陽電池水素生成機構の高精度コスト試算モデルの構築
研究課題/領域番号：18K05015 2018年 - 2021年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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令和4年度水素エネルギー利活用促進モデル事業
2022年04月 - 2023年03月
宮崎県 令和4年度水素エネルギー利活用促進モデル事業
担当区分：研究代表者
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令和3年度水素エネルギー利活用促進モデル事業
2021年04月 - 2022年03月
宮崎県 令和3年度水素エネルギー利活用促進モデル事業
担当区分：研究代表者
受託研究受入実績 【 表示 ／ 非表示 】
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車載太陽電池の計測方法の解析
2021年04月 - 2022年01月
一般財団法人電気安全環境研究所 一般受託研究
担当区分：研究代表者 受託研究区分：一般受託研究
共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】
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e-methane（合成メタン）による都市ガス導管注入可能性および合成装置の調査
2023年09月 - 2024年08月
宮崎瓦斯株式会社 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究