ソーラーミラーは、太陽エネルギーを反射する反射層を備えた基板と、ほとんどの場合干渉層とを含む。 これは、太陽エネルギーシステムのために実質的に集中した反射率を達成するために使用される平面ミラーまたはパラボラアレイのソーラーミラーであってもよい。
地上エネルギーに使用される太陽光の詳細については、記事 “Heliostat”を参照してください。
コンポーネント
ガラスまたは金属基板
基板は、ミラーを形状に保持する機械的な層である。
ガラスは、他の層を磨耗および腐食から保護するための保護層として使用することもできる。 ガラスは脆いが、透明性が高く（光損失が少ない）、紫外線（UV）に強く、かなり硬い（耐磨耗性）、化学的に不活性であり、きれいにすることができるので、この目的のためには良好な材料である。 これは、可視および赤外線範囲の高い光透過特性を有するフロートガラスで構成され、可視光および赤外線を透過するように構成されています。 「第1の表面」として知られている上面は、その屈折率が空気より高い反射係数により入射太陽エネルギーの一部を反射する。 太陽エネルギーの大部分は、光がミラーに入射する際の入射角に応じて、おそらくいくらかの屈折を伴って、ガラス基板を通してミラーの下層に伝達される。
金属基板（「金属ミラーリフレクター」）もソーラーリフレクターに使用することができる。 たとえば、NASAのグレン・リサーチ・センターでは、国際宇宙ステーション用の提案された電力システムのプロトタイプの反射体ユニットとして、金属のハニカムに反射性アルミニウム表面を含む鏡を使用していました。 1つの技術は、93％以上の反射率を達成し、表面保護用の特殊コーティングでコーティングされたアルミニウム複合反射板を使用しています。 軽量でガラスよりも強く、比較的安価であるため、メタルリフレクタはガラスリフレクタに比べていくつかの利点があります。 リフレクタに放物線形状を保持することは別の利点であり、通常、サブフレームの要件は300％以上削減されます。 上面反射コーティングは、より良い効率を可能にする。
反射層
反射層は、それに入射する太陽エネルギーの最大量を、ガラス基板を通って戻すように設計される。 この層は、通常銀またはアルミニウムのいずれかであるが、場合によっては他の金属のような高反射性の薄い金属フィルムを含む。 摩耗および腐食に対する感度のために、金属層は、通常、上部の（ガラス）基板によって保護され、底部は、銅層およびワニスなどの保護コーティングで覆われてもよい。
一般的なミラーでのアルミニウムの使用にもかかわらず、アルミニウムは太陽ミラーの反射層として常に使用されるわけではありません。 反射層としての銀の使用は、それが最も反射性の金属であるため、より高い効率レベルにつながると主張されている。 これは、スペクトルのUV領域におけるアルミニウムの反射率のためです。 第1の表面上にアルミニウム層を配置することは、耐候性に曝され、ミラーの耐腐食性が低下し、腐食の影響を受けやすくなる。 アルミニウムに保護層を加えることにより、その反射率が低下する。
干渉層
干渉層は、ガラス基板の第1の表面上に配置されてもよい。 反射率を調整するために使用できます。 それがガラス基板を通過するのを防ぐために、近紫外線の拡散反射のために設計することもできる。 これは、ミラーからの近紫外線放射の全体的な反射を実質的に高める。 干渉層は、二酸化チタンのような所望の屈折率に応じて、いくつかの材料で作られてもよい。
太陽熱アプリケーション
地球の表面における太陽放射からの太陽熱エネルギーの強度は、天空の条件下で、太陽の方向に対して垂直な領域の約1キロワット/平方メートル（0.093kW /平方フィート）である。 太陽エネルギーが集中していない場合、最大コレクタ温度は約80-100℃（176-212°F）です。 これは宇宙の暖房や暖房に役立ちます。 調理や熱機関やタービン発電機の供給などの高温用途では、このエネルギーを集中させる必要があります。
地上のアプリケーション
太陽熱システムは、発電のための集中太陽光発電（CSP）を生成するように構築されている。 大きなSandia Labソーラーパワータワーは、ソーラーミラーコンセントレータによって加熱されたスターリングエンジンを使用しています。 別の構成は、トラフシステムである。
宇宙応用
「ソーラーダイナミック」エネルギーシステムは、リフレクターが太陽光をBraytonサイクルタイプのような熱機関に集中させる太陽光衛星を含む、様々な宇宙船用途に提案されている。
光起電力増強
日射を直接電気に変換することができる光電池（PV）は、単位面積当たり非常に高価である。 ガリウム砒素などの一部のタイプのPVセルは、冷却されると、直射日光に簡単に曝されることによって通常提供されるように、最大1000倍の放射線を効率的に変換することができます。
Sewang YoonとVahan Garboushianによって行われたAmonix Corp.の試験では、シリコン太陽電池の変換効率は、光電池が外部からの冷却が可能であれば、濃度の対数に比例して高濃度で増加することが示されています。 同様に、より高効率の多接合電池も高濃度で性能が向上する。
地上のアプリケーション
今日まで、この概念について大規模なテストは行われていない。 これは、リフレクターのコスト上昇と冷却が一般的に経済的に正当化されないためです。
太陽光発電衛星アプリケーション
理論的には、宇宙ベースのソーラーパワーサテライト設計では、ソーラーミラーはPVセルの同等の広い領域よりも軽くて安価であることが期待されるため、PVセルのコストと打ち上げコストを削減できます。 ボーイング社によっていくつかの選択肢が検討された。 図4の「Architecture 4. GEO Harris Wheel」の図4の説明では、近くにあるソーラーコレクターの電力を増強するために使用されるソーラーミラーのシステムについて記述しています。
夜間照明のための空間リフレクタ
もう一つの先進的な宇宙コンセプトの提案は、太陽光を夜の照明を提供するために夜間の小さなスポットに反射する空間リフレクタの概念です。 このコンセプトの初期の提案者は、 “Lunetta”、 “Soletta”、 “Biosoletta”、 “Powersoletta”というシステムについて書いたDr. Krafft Arnold Ehrickeでした。
ミラーとして再利用されたソーラーセイルプロトタイプを用いて、Znamya（ “バナー”）と呼ばれる一連の予備実験がロシアで行われた。 Znamya-1は地上テストでした。 Znamya-2は、1992年10月27日、Mir宇宙ステーションへのProgress M-15補給任務に乗って発射されました。Mirからドッキング解除された後、Progressはリフレクターを配備しました。 このミッションは、地球を照らしていないものの、ミラーを配備したことで成功しました。 次の飛行Znamya-2.5は失敗した。 Znamya-3は決して飛ばなかった。