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2015年11月10日

ヘテロ接合セルで長州産業が変換効率21.5%(6インチセル)、カネカが25.1%(5インチセル)を達成

長州産業カネカの各社が2015年10月末に、ヘテロ接合のシリコン結晶型太陽電池において、セル変換効率の記録を更新したことを発表していました[1]〜[4]。

概要は下記の通り。


長州産業

  • 達成した変換効率:156mm角(6インチ)のセルで21.5%
    ※3本バスバーの通常構造の電極(Hパターン)を持つSHJセルから、0.3ポイント向上。
    ※従来のMWT-SHJセルでの記録は20.3%。
  • 用いた技術
    • 長州産業が持つシリコン・ヘテロ接合(SHJ)セル技術
    • ECNの「Metal Wrap Through(MWT)」構造(バックコンタクト構造の一種)
    を組み合わせた。
    (※ECNは、共同実験相手であるオランダ「The Energy Research Centre of Netherlands」の略称)
  • 見込まれるメリット
    • MWT構造によるメリット
      ・配線により生じる影が少ない(得られる電流の増加)
      ・気温の上下動に対する耐久力(寒暖への対応)
      ・基板の薄型化を容易化
      ・銀の使用コスト削減(最大50%減)
    • 生産工程への適用が容易
      従来電極(Hパターン)のSHJ太陽電池の製造工程に、比較的簡単な変更を加えることで、MWT-SHJ太陽電池の量産が可能になる。
  • 今後の方針
    MWTとSHJの融合によりMWTは、長州産業における日本国内の住宅屋根用の次世代技術として、重要な位置づけになる。

カネカ

  • 達成した変換効率5インチセル(152cm2)で25.1%
    ※7月には、6インチセルで24.5%を達成している。
  • 用いた技術
    • 電極構造は従来型(両面電極)。
    • 高品質のアモルファスシリコンによる、結晶シリコン基板の表面欠陥低減技術(カネカ社が開発)
    • 銅めっき法による電極形成技術(同上)
    等。
  • 見込まれるメリット
    現在主流の結晶シリコン太陽電池において、電極構造は両面電極型が主流である。
    そのため今回、同型の実用サイズセルで高い変換効率が得られたことは、高効率な結晶シリコン型太陽電池の実用化に大きく寄与すると期待される。

ヘテロ接合太陽電池は元祖・パナソニックの他、シャープも開発を進めており[5]、更に今回の国内2社による発表と、急に日本メーカーの取組みが表面化してきた感がありますが、FITの制度変更などにより産業用の市場が縮小する中で、国内住宅用でのシェア拡大に向け、国内メーカーが本格的に舵を切りつつある、という印象も受けます。

今回の2社の成果では、セル変換効率の数値はカネカ社のほうが上回っていますが、同社は結晶シリコン型製品の取扱いではまだ日が浅いことから、今回の成果を実際の製品モジュールにどれだけ反映できるかは、未知数の部分があると思われます。

しかし個人的には、結晶シリコン型の発電性能は頭打ちとのイメージが強かったので、(バックコンタクトのように特殊ではなく)一般的な電極構造で約25%という変換効率を実現したことには、結晶シリコン型の可能性を示された思いがしました。

いっぽうの長州産業については、変換効率の数値では劣るものの、MWTを「国内住宅用の次世代技術」と明言されているだけに、コストダウンと性能アップにどの程度の効果をもたらしうるのか、こちらも製品への適用に期待がかかります。


※参照資料:
[1]MWT(メタル・ラップ・スルー)バックコンタクト構造で世界最高水準のセル変換効率更新(長州産業)
http://www.choshu.co.jp/2015/1024102056.html
[2]World record for MWT heterojunction solar cells paves way for high-power and aesthetically appealing modules(ECN)
https://www.ecn.nl/news/item/world-record-for-mwt-heterojunction-solar-cells-paves-way-for-high-power-and-aesthetically-appealing/
[3]実用サイズの太陽電池セルで変換効率25.1%を達成(カネカ)
http://www.kaneka.co.jp/service/news/151026
[4]同上(NEDO)
http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100474.html
[5]続々と25%の壁を超える太陽電池、シリコン新時代へ(スマートジャパン)
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1404/30/news059.html

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posted by 管理人 at 06:00 | Comment(0) | 他の国内メーカー
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