用語集

薄膜太陽電池

読み方
うすまくたいようでんち

薄膜太陽電池(うすまくたいようでんち、Thin-Film Solar Cell)とは、半導体材料を数μm(マイクロメートル)程度の薄膜状で形成した太陽電池の総称を指し、結晶シリコン太陽電池に対する代替・補完的な選択肢として、現代の太陽光発電業界で重要な位置を占める技術概念である。結晶シリコン太陽電池が厚さ200μm程度のシリコン板を用いるのに対し、薄膜太陽電池は1〜10μm程度の薄膜で発電するため、材料使用量が大幅に少なく、軽量・フレキシブル化が可能な革新的な技術として位置付けられる。主な種類は、第一に「CIGS(Copper Indium Gallium Selenide)」(銅・インジウム・ガリウム・セレン化合物、変換効率15〜20%程度、耐久性高い)、第二に「CdTe(Cadmium Telluride、テルル化カドミウム)」(変換効率15〜18%程度、量産性に優れる)、第三に「アモルファスシリコン」(非晶質シリコン、変換効率8〜12%程度、低コスト)、第四に「ペロブスカイト太陽電池」(次世代型、変換効率20%以上を目指す、研究開発が活発)、第五に「有機薄膜太陽電池(OPV)」(軽量・フレキシブル、変換効率10〜15%程度)などである。本技術の特徴は、第一に「軽量・薄型」(建物の屋根・壁面に直貼り可能)、第二に「フレキシブル」(曲面・凹凸面にも貼付可能)、第三に「低照度発電」(曇天・室内光でも発電可能)、第四に「温度特性が良好」(高温時の出力低下が結晶系より小さい)、第五に「外観の選択肢」(カラー、半透明、デザイン性のあるパネル)などである。一方、課題として、第一に「変換効率は結晶系よりやや低い」、第二に「経年劣化(光劣化)の懸念」、第三に「希少金属(インジウム・テルル等)の調達」、第四に「製造コストの最適化」などがある。代表的なメーカーには、ソーラーフロンティア(CIGS、出光興産系)、ファーストソーラー(CdTe、米国)、AGC、Panasonic、シャープ、Energy Department of NEDO(研究)など。マンション・ビル・ホテルの大規模修繕工事における環境配慮型リニューアル提案では、薄膜太陽電池を建物外装(壁面・庇・バルコニー手すり)に統合するBIPV(Building Integrated Photovoltaics)の提案が、SDGs・カーボンニュートラル対応の差別化戦略として有効。明誠フランチャイズの外装・電気工事専門会社では、BIPV関連工事の対応も視野に入れた最新技術対応を進めている。JCSAでも太陽光発電・再エネ関連の技術セミナーを定期開催している。

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