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シャープが集光型化合物3接合太陽電池で変換効率44.4%、記録を更新

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シャープが集光型化合物3接合太陽電池で変換効率44.4%、記録を更新

シャープは、研究レベルにおける、レンズで集光した太陽光を電気に変換する集光型化合物3接合太陽電池セル(4mm×4mm)で、世界最高変換効率44.4%を達成したと発表した。

本件は、NEDOの「革新的太陽光発電技術研究開発」プロジェクトの一環として開発に取り組んだ結果、ドイツのフラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所において、集光型太陽電池セルとして世界最高変換効率の測定結果が確認されたもの。

同社では、本プロジェクトにおいて、2012年4月に、集光型化合物3接合太陽電池で世界最高変換効率43.5%を達成している。今回は新たな電極形成プロセスを導入し、受光面と電極を繋ぐコンタクト層の幅を電極幅と同一にすることで、受光する面積を広げ、世界最高変換効率を更新した。

一般的に化合物系の太陽電池セルは、インジウムやガリウムなど複数の元素からなる化合物を材料とした光吸収層を持ち、高い変換効率を特長する。同社の集光型化合物3接合太陽電池セルは、インジウムガリウムヒ素をボトム層とする3つの光吸収層を積み上げ、太陽光を電気に効率的に変換できる独自の構造を採用している。

現在、導入されている太陽電池の約80%を占めるシリコン結晶の太陽電池は、市販製品で最高20%程度の変換効率となっている。変換効率の向上は、太陽光発電における発電コストの低減に大きく寄与するため、世界中の研究機関が取り組んでおり、化合物半導体では40%を超える値での開発競争が行われている。

そこで、NEDOでは、将来の高効率太陽電池の一つである化合物太陽電池の開発をシャープに委託して進めてきた。今後、プロジェクト目標である「モジュール変換効率40%超」達成のため、今後、更なる効率向上を進めるとともに、実用化へ向けたコスト低減などの技術開発を進めていく考えだ。

一方、シャープでは、現在、化合物太陽電池は主に人工衛星などに使用されているが、今回の開発成果を元に、今後は地上用途への展開を目指していくとしている。

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