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                          結晶シリコン系太陽電池とは

                          ケッショウシリコンケイタイヨウデンチ

                          2013/10/22 00:00
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                          太陽電池の種類(出所:産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター)
                          太陽電池の種類(出所:産業技術総合研究所 太陽光発電研究センター)
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                           現在、メガソーラーなどで採用されている太陽電池は、使われる原料や構造、製造方法によって、いく?#33180;?#31278;類がある。このうち結晶シリコン系太陽電池とは、シリコン半導体基板を原料と?#24037;?#21336;結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池を指?#24037;長趣?#22810;い。

                           光エネルギーを電気エネルギーに変換?#24037;?#21322;導体素子として、シリコンのみを原料?#24037;?#22826;陽電池には、このほかアモルファス(非晶質)シリコン系太陽電池があり、こちらはシリコン基板ではなく、ガラス基板の上にアモルファスシリコンを蒸着させるという、液晶パネルと同じ薄膜製法が基本となる。

                           単結晶シリコン太陽電池は、単結晶シリコン基板に太陽電池を形成?#24037;毪玀韋恰?#22793;換効率が20%程度と高いものもあり、性能や信頼性に優れる特徴がある。ただし、原料となるシリコン基板の価格が高く、1W当たりのコストが高い。多結晶シリコン太陽電池は、単結晶シリコン太陽電池よりは変換効率?#31995;亭勝毪?#30456;対?#33180;衰償攻趣?#23433;い利点がある。

                           単結晶系、多結晶系のシリコン太陽電池に使う基板は、原料となるシリコン(ケイ素)を加熱して液化し、ゆっくりと冷却して結晶化したシリコン塊(インゴット)を、ワイヤーで薄くスライ?#24037;筏?#20316;製?#24037;搿?#22810;結晶のインゴットを使う場合が、多結晶シリコン太陽電池、単結晶インゴットを使う場合が単結晶シリコン太陽電池になる。多結晶シリコンインゴットに比べて、単結晶シリコンの方が、生産性が下がるためより高価となっている。

                           シリコン基板を薄く?#24037;毪郅傘?#21516;じインゴットから取れる基板の枚数が増えてコストが下がる。ただ、薄く?#24037;毪?#35069;造中に割れや?#24037;勝?#27424;点もある。国内外の材料メーカーは、いかに薄くスライ?#24037;筏膜摹?#27497;留まりを上げてコストを下げるか、しのぎを削っている。
                           
                           一方、薄膜製法によるアモルファスシリコン太陽電池は、シリコンの使用量が大幅に少なく、また真空蒸着による製造工程は、大量生産に向くため、結晶系に比べ大幅なコストダウンが可能だが、変換効率が10%前後と低い。シリコン原料の価格が高騰した時期に注目されたが、その後、シリコンの市況が軟化して期待されたほどシェアが伸びていない。

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