化学工業日報

2014年09月25日前へ｜次へ

米ファースト・ソーラー太陽電池で相次ぎ新技術

化合物系　新元素を添加　モジュール効率19%
【米オハイオ州ペリーズバーグ＝加藤木学】ファースト・ソーラーは２０１６年末をめどに、カドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）薄膜太陽電池（ＰＶ）モジュールの変換効率を現状比２ポイント増の19％に引き上げる。製造工程時、新たな元素を加えることで、より多くの太陽光を吸収する構造に改善する。15年からペリーズバーグ工場内の研究開発施設で新元素を用いた開発体制を本格化する方針だ。製造プロセスの見直しや組成の最適化などを通し、シリコン単結晶ＰＶ並みの性能を実現させる。また、開発中のｎ型シリコン単結晶タイプのＰＶについて、14年第４四半期（10〜12月）内での市場投入を決めた。現地時間22日、ラフィ・ガラベディアン最高技術責任者（ＣＴＯ）が明かした。
　ファースト・ソーラーが製造するＣｄＴｅ薄膜ＰＶは、ガラスにカドミウムとテルルを蒸着させて製造する。ＣｄＴｅ発電層の厚さはおよそ３マイクロメートル。一般的なシリコン結晶系ＰＶはシリコン精製からＰＶモジュールまで３日間の時間を要するが、同社のＣｄＴｅ薄膜ＰＶは約２・５時間で製造が可能。製造コストも１ワットあたり50セント台を実現している。
　ガラベディアンＣＴＯは、「ＣｄＴｅ薄膜ＰＶは、性能改善の余地が多く残されている」と語る。現在、同社のＰＶモジュールの変換効率は同ＰＶとしては世界最高の17・０％を達成しているが、「将来的には単結晶タイプと同等レベルにまで変換効率を引き上げる」と強調。年間で約１億３０００万ドルを研究開発に投じると語った。
　性能向上については、16年末のモジュール変換効率19％に向けて、２段階のデバイス改善を行う考えを示している。15年では製造時に新たな元素の導入をラボレベルで開始し、同元素の効果で太陽光の収集率を増大させる意向を示す。バンドギャップ値をＰＶに最適な１・５電子ボルト近辺の値に最適化させる考えだ。また、16年には新たな製造機器の導入も計画するなど、「ＣｄＴｅ製造のコア技術を軸に、絶え間ない革新を続ける」とする。
　さらに、ＣｄＴｅ薄膜ＰＶに続く製品として、シリコン単結晶ＰＶの年内投入を決定した。新ＰＶは買収したテトラサンの技術を用いて製造、マレーシアで１００メガワットの１ラインを構築し、量産化へ向けた体制を整えた。ｎ型の６インチセルを搭載し、出力は３００ワットを予定する。
　ガラベディアンＣＴＯは新たに展開するシリコン系ＰＶについて「高い発電量を求める日本市場は重要なマーケットの一つ」と強調。今後は、「両面受光タイプのＰＶ生産の検討も始める」考えを明らかにするなど、市場の求める高発電ニーズを具現化していく方針を示した。
　ファースト・ソーラーは世界２位のモジュール出荷量を誇るＰＶ大手。今後は市場の拡大を見越し、生産拠点の増強を検討している。ペリーズバーグと主力工場のマレーシア拠点を合わせ、現状の年産能力は１・８ギガワット。自社で展開する大規模な太陽光発電所建設の拡大などにともない、年には３・５〜４・３ギガワットまでの拡張を計画している。

【写真説明】
上・ラフィ・ガラベディアンＣＴＯ
下・ファースト・ソーラーのペリーズバーグ工場は研究開発の機能も有している