シャープの世界最高変換効率の太陽電池


シャープの世界最高変換効率の太陽電池

2009年10月27日

シャープが驚異的な変換効率の太陽電池の開発に成功した。朝日新聞サイトの10月23日付、日刊工業新聞記事「シャープ、太陽電池セルで変換効率35.8%達成」から。

シャープは22日、3種類の単結晶化合物を接合した太陽電池セルで、世界最高となる35・8%の変換効率を達成したと発表した。人工衛星向けに2012年の実用化を目指す。これまでは米国の研究機関が記録した33・8%が最高だった。同セルは宇宙空間など高い効率が求められる用途に適している。

同セルは最下層にインジウムガリウムヒ素(InGaAs)を採用したのが特徴。電流と電圧のバランスに優れたInGaAsが最下層に最適ということは明らかだったが、他の層との結晶構造が異なるため結晶形成が難しかった。そのため同社では、従来とは逆に、結晶形成が容易な第1層から結晶を積層し、最後に支持基盤へ転写する独自技術「逆積み形成法」を開発。さらに第2層と最下層との間にひずみを吸収するバッファー層を挟み込み、発電を行う層への影響を防いだ。

同社は今後、今回のセルとレンズを組み合わせた集光型で40%の変換効率達成を目指す。また逆積み形成法によって、従来はセルの支持も兼ねていた結晶形成のための基板を何度も再利用できるため、将来は10分の1程度のコスト削減につながると見込んでいる。 (C)日刊工業新聞社

通常の単結晶シリコン型太陽電池の変換効率は20数%だが、今回のシャープの新太陽電池はなんと35.8%の変換効率で、これは世界最高の記録だ。宇宙空間用の使用のため2012年の実用化を目指すそうだ。

この太陽電池の特徴は、3層の単結晶化合物を接合した太陽電池、ということだ。最下層にはインジウムガリウムヒ素とし、結晶構造の違いを克服する新製造方法で3層を接合し、そのうえ第2層と最下層の間にひずみを吸収するバッファー層まで挟み込んだ、とのことだ。

今後はレンズを組み合わせた集光型で40%の変換効率を目指す、とのことだが、35.8%を達成した今ではこの目標は充分に実現可能だろう。

そして、今回の新製造方法は製造コストのダウンも可能な方法、という特徴もあるそうだ。

変換効率の低い薄膜シリコン型太陽電池は中国などに任せ、日本はこのように他の追随を許さない高度な技術を追い求めるべきだろう。

 
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