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高効率太陽光パネル、コスト10分の1に道 名古屋大など

名古屋大学の宇佐美徳隆教授や東洋アルミニウムなどの研究グループは、宇宙用に使われる高効率太陽電池の基板を安価に製造する手法を開発した。太陽電池の製造コストを10分の1以下に下げ、用途を広げられる可能性がある。2030年ごろの実用化を目指す。

「多接合太陽電池」向けの基板のコスト削減手法を開発した。多接合太陽電池は吸収する光の波長が異なる複数の半導体層を重ね、発電効率が30%を超える製品もある。ただし高価なゲルマニウム基板を使うため、基板が製造コストの50%以上を占める。

開発した手法はシリコン基板の上にアルミニウムやゲルマニウムを加えた特殊なペーストを塗って焼くという簡便さが特徴だ。900度で5分ほど加熱するとシリコン基板の表面とペーストが溶け、シリコンゲルマニウムの膜ができる。膜の表面に近いほどゲルマニウムの比率が高まり、表面付近では約90%になる。

この上に多接合太陽電池を作れば、ゲルマニウム基板を使うのに近い性能が得られると期待される。「ゲルマニウム基板を代替できる性能を持つと予測している」(宇佐美教授)という。

開発した基板を用いて多接合太陽電池を試作するほか、基板の大口径化をめざす。現在の手法では直径5センチメートルの基板の製造コストを2万円程度と見積もっており、30年をめどに直径15センチメートルで500円のコストを目指す。多接合太陽電池の製造コストを大幅に下げることで、自動車の屋根など地上での活用が見込める。

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