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ニュースリリース

テキスト版

掲載のデータは発表当時のものです。価格・仕様について変更する場合もございます。

2010年2月16日
開発1003

太陽光発電システムの高出力化とCO2排出量の削減に貢献

多結晶シリコン太陽電池セルで世界最高の光電気変換効率を達成

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三菱電機株式会社(執行役社長:下村 節宏)は、実用的な15cm角の多結晶シリコン太陽電池セルにおいて、当社が昨年達成した世界最高の光電気変換効率※119.1%を0.2ポイント上回る19.3%※2を達成し、世界最高※3効率を3年連続で更新しました。また、この技術を厚さ100μm、15cm角の超薄型多結晶シリコン太陽電池セルに適用し、この厚さと大きさのセルで世界最高効率となる18.1%※2の光電気変換効率を達成しました。

  • ※1:太陽光の光エネルギーを電気エネルギー(直流)に変える効率
  • ※2:独立行政法人産業技術総合研究所太陽光発電研究センターでの測定結果
  • ※3:2010年2月16日現在、当社調べ

開発の背景

地球温暖化防止対策として太陽光発電システムの導入が世界的に拡大しており、生産量は2008年度の5500MWから2011年度には8000MWに達すると予想されます。今後も需要拡大が見込まれる結晶シリコン系の太陽電池には、光電気変換効率の向上により、より少ない設置面積でより多く発電すること、そして薄型化することでシリコン原料の需給状態に伴う価格変動を回避し、より少量のシリコンでより多く発電することが求められています。

当社はこれまでに、太陽電池セル表面の反射率を下げて太陽光の利用効率を高めるハニカムテクスチャー構造※4と、セルを透過する赤外線をセル裏面で反射させて有効利用する裏面反射構造により、厚さ200μmの標準的な厚さの太陽電池セルで世界最高の光電気変換効率19.1%※5を実現したほか、厚さ100μmの超薄型太陽電池セルでも世界一の光電気変換効率を実現してきました。さらなる光電気変換効率の向上には、セル内の電力損失低減が必要でした。

  • ※4:本技術は独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)委託の「太陽光発電システム未来技術研究開発」の開発成果を一部使用
  • ※5:2009年9月9日、2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会で発表

主な開発成果

  1. 実用的な15cm角、厚さ200μmの多結晶シリコン太陽電池セルで光電気変換効率19.3%を達成

    発電した電力の一部は、電極とシリコンウエハー間の接続抵抗で熱となって失われるため、電力を効率よく外部に取り出すためには、電極部分の電気抵抗を低減することが重要です。今回、電極形成前のシリコンウエハーに清浄化処理を施して電気的接触状態を改善することで、接続抵抗を従来比※5で4%低減しました。すでに開発済みのハニカムテクスチャー構造※4と裏面反射構造※5を今回のセルにも適用しています。その結果、実用的な15cm角、厚さ200μmの多結晶シリコン太陽電池セルで、従来比※50.2ポイント向上となる世界最高の光電気変換効率19.3%を達成しました。光電気変換効率が19.1%から0.2ポイント向上すると、セル1枚当たりの出力が4.16Wから4.20Wへ約1%向上します。

  2. 15cm角、厚さ100μmの超薄型多結晶シリコン太陽電池セルで光電気変換効率18.1%を達成

    上記のシリコンウエハー清浄化処理、ハニカムテクスチャー構造、裏面反射構造など、これまで当社が開発してきた多結晶シリコン用の高効率化技術を15cm角、厚さ100μmの超薄型多結晶シリコンセルに適用し、従来比0.7ポイント向上となる18.1%の光電気変換効率を達成しました。15cm角の多結晶シリコンの超薄型太陽電池では世界最高の光電気変換効率です。


今後の展開

今回開発した高効率化技術を量産技術に応用し、当社太陽電池モジュールのセル量産に順次導入していきます。さらに、高い電力変換効率のパワーコンディショナと組み合わせることにより、太陽光発電システムの高出力化を図ります。当社は今後も、太陽光発電システムの効率向上に努め、地球環境保全と持続可能型社会の実現に貢献していきます。

特許

国内59件、海外8件 出願中

お問い合わせ先
三菱電機株式会社 先端技術総合研究所 業務部 広報・宣伝グループ

FAX: (06)6497-7289

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