新エネルギー関連の技術が一堂に集結 - 新エネルギーWeek 2011が開催

2011年3月2日～4日の3日間、東京ビッグサイトで新エネルギーに関するさまざまな製品や技術、素材などを扱う展示会「新エネルギーWeek 2011」が開催されている。同展示会は、「第7回 国際水素・燃料電池展(FC EXPO 2011)」、「第4回 国際国際電池展(PV EXPO 2011)」、「第2回 国際二次電池展(バッテリージャパン)」、「第2回 太陽光発電システム施工展(PVシステムEXPO)」、「「第1回 エコハウス&エコビルディングEXPO」、「第1回 国際スマートグリッドEXPO」、「新エネルギー業界向け第1回 量産 試作 加工技術展」の7つの展示会を併催の形で行う総合展示会である。今回は、その中で、PV EXPOで見かけた技術を中心にレポートしたい。

表面から電極をなくした太陽電池

シャープのブースでは、国内産業用途向けにバックコンタクト構造を採用した単結晶Si太陽電池モジュールの展示を行っている。

従来の単結晶セルでは表面に電極を配置していたが、その部分は太陽光があたっても発電できないという課題があった。バックコンタクトは裏面に電極を設置することで、受光面積を向上させようというもの。

また、単にセルの裏面に電極を持ってくるバックコンタクト構造(今回のセルの厚みは100μmとのこと)だけではなく、セル間の接続抵抗を低減させる独自の配線シート方式として「全面電極実装技術」が用いられている。

従来の前面電極の場合、電流を集め、配線まで運ぶ銀電極は線幅が狭いために電流の損失が大きかった。そこを同技術では、電流を集めるセル側の銀電極を面接続で直接銅配線に接続することで、銅配線の線幅を太くすることが可能となり、電流の損失を抑えることが可能となった。

これにより電流損失を抑え、効率を向上させることが可能となったが、銅を従来のモジュール以上に使用することとなるため、モジュール単体の価格で見た場合は従来よりも若干高くなるとする。ただし、モジュールを小型化しつつ発電容量を従来同等に維持できることから、同じ面積により多くのモジュールを設置することが可能となり、発電総容量を増やせるというメリットは大きいという。

なお、同社がブースで配布しているパンフレットには公称最大出力260MWのモジュール(発電効率16,3%)が最大サイズで詳細されているが、実際にはフラッグシップモデルとして同サイズのモジュールで発電効率17.0%を達成したものも予定しているとしており、いずれも2011年上期中には提供を開始する予定としている。

曲がる太陽電池も多数出展

今回のPV EXPOで多く見かけたのがフレキシブルな太陽電池。その種類もCIGSであったり、a-Si薄膜であったり、色素増感、ボール型Siであったりと多種多様であった。

例えばオー・ジーのブースでは、米Global Solar Energyが提供するCIGSセル「G2 Thin Film Cell」をモジュール化したフレキシブル太陽電池「PowerFlex」の紹介を行っている。

2011年6月からの量産を予定しているもので、モジュール単体の重量は一般的な結晶系Si太陽電池の約1/9となる1.3kg/m²、モジュール面積あたりの変換効率10%、耐放射線特性に優れているため光経年劣化が少ないなどの特長を有している。

モジュールサイズは、長さ2013cmのものと5740cmの2種類を用意。5740cmのものは、最大出力が300/275/250Wの3種類にさらに分かれている。

また、兼松のブースでは、United Solarの提供するa-Siの薄膜を用いた3層構造のハイブリッド型太陽電池「UNI-SOLAR」の紹介を行っている。a-SiおよびSiGeで構成される3層型太陽電池で、変換効率は8.2%ながら紫外線から赤外線までの波長が異なる光を幅広く吸収することにより、より多くの光を電力に変換することで、年間などの総発電容量として結晶系太陽電池の発電量を超えられるということをアピールしていた。

さらに、一般的な太陽電池セルは直列でつながっているため、部分的に影になったりすると、出力が低下するが、UNI-SOLARはすべてのセルがバイパスダイオードにより並列に接続されているため、出力低下を最小限に抑えることが可能であるという特長があるほか、温度係数が低いため、高温条件下であっても高いエネルギー獲得率を維持することができるという。