【太陽電池】フレキシブルなCIGS太陽電池で効率17.7％を達成

1 ： ◆NASA.emcN. ＠びらぼんφ ★：2008/07/16(水) 21:04:02 ID:???

独立行政法人産業技術総合研究所太陽光発電研究センター化合物薄膜チーム
仁木 栄研究チーム長と石塚 尚吾 研究員は、帝人株式会社の協力を得て、非シリコン系
材料であるCIGS薄膜を用いたフレキシブル太陽電池のエネルギー変換効率を飛躍的に
高める技術を開発した。

この技術によりセラミックス、金属箔、ポリマーなど様々なフレキシブル基板を用いた
高性能な太陽電池の作製に成功した。

銅（Cu）、インジウム（In）、ガリウム（Ga）、セレン（Se）からなる半導体材料CIGSを用いた
太陽電池は、光電変換層の厚さを数μmと薄くできる。この利点を活かし、曲面への設置や
持ち運びが可能な、軽量でフレキシブルな太陽電池への応用が期待されている。

これまでフレキシブルCIGS太陽電池の高性能化は困難であったが、今回、新しいアルカリ
添加制御技術の開発、およびポリマー基板の新しいハンドリング技術の開発を行い、
フレキシブルCIGS 太陽電池のエネルギー変換効率を大幅に向上させた。

本研究成果は、2008年7月28日〜29日に日本科学未来館で開催される第4回産業技術
総合研究所太陽光発電研究センター成果報告会、および9月1日〜5日にバレンシア
（スペイン）で開催される第23回欧州太陽光発電国際会議（23rd European Photovoltaic
Solar Energy Conference and Exhibition）で発表される。

（略）
産総研では、（略）裏面電極層を形成する前に、安定なアルカリ化合物であるケイ酸塩
ガラス層（ASTL：Alkali-silicate glass thin layer）を基板上に形成し、この層の製膜条件の
制御により、裏面電極層を通過してCIGS光吸収層に取り込まれるアルカリ量を制御する
技術を開発した（以下「ASTL法」という）。

この技術により再現性良く、しかも簡便にアルカリ添加を行うことができ、CIGS太陽電池の
エネルギー変換効率の大幅な向上が実現した。表面が平滑なセラミックスを基板として、
ASTL法を用いて作製したフレキシブルCIGS太陽電池は、小面積セルの真性変換効率として
17.7%を達成した。また表面がやや粗いチタン箔を基板に用いた場合でも17.4%を達成できた。

17.7%は、現在までに報告されているフレキシブルCIGS太陽電池の効率としては最も
高い値である。

（長文の為抜粋しました。詳細は以下のソースをご覧下さい）
ソース：http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2008/pr20080716/pr20080716.html
画像：
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2008/pr20080716/photo1.jpg
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2008/pr20080716/fig1.png
産業総合研究所プレスリリ−ス　2008年7月16日

■関連スレ
紙のように薄い太陽電池を開発
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1085829216/
【エネルギー：太陽電池】アイントホーフェン工科大学、シリコン型太陽電池の変換効率世界記録を更新
http://news24.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1210877722/

2 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:13:11 ID:2nFS2Z8g

まさかの２

3 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:19:20 ID:/61zgtJ6

まさかの３

4 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:23:24 ID:BrCAQzZG

３　りんしゃ

5 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:31:27 ID:heTn1DGS

耐用年数はどれくらい？

6 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:39:12 ID:i6cTgebD

かつら様太陽電池が目の前ですね

7 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:39:51 ID:XE46+pRy

この技術は宇宙研が構想中の木星探査機に応用できそう。

ソーラー電力セイル工学試験機の実現に一歩近づいた。

8 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:50:05 ID:PNcyI1kC

これはすごい！

9 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 21:55:13 ID:8xD8bv3q

インジウムとかスケベだな。

10 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 22:23:40 ID:5C8A+ywI

まーたレアメタル使用か！

11 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 22:25:19 ID:nqyjkkdH

CIGS太陽電池の特長
（1）変換効率が高い
（2）経年劣化がなく長期信頼性が高い
（3）黒一色で意匠性に優れる
（4）耐放射線性に優れ宇宙空間など特殊な環境にも対応できる

12 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 22:26:43 ID:HnO12d1J

すげーな。なんて読むの？

13 ：名無しのひみつ：2008/07/16(水) 22:32:54 ID:JKcvk2lU

インジウムなんかもうすぐ枯渇だろ。

14 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 00:23:38 ID:27YAcSlu

タリフ

15 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 00:29:59 ID:0h1U5a2C

すげえ

16 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 00:35:53 ID:tL5/DB2Y

>>12
そのまんまシーアイジーエス

ちなみにCISと略す時はシスという人も多し

17 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 02:11:37 ID:qrKyy5Iv

ハイブリッド車の上面に貼り付けるなどすると面白い

18 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 02:51:15 ID:ibgJ0JWl

CIGS帆の空飛ぶ帆船

19 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 02:58:03 ID:REoMdOxl

ライアン

20 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 05:53:40 ID:F+VnpfNb

フレキシブルと言っても、伸縮性はあるのかね。
曲がるだけじゃスキンヘッドには貼れないぞ。

21 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 07:11:59 ID:NTbYcpIo

桐蔭横浜大学と技術のすり合わせをすれば、コスト削減になるだろう。

22 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 07:39:12 ID:1Tg4j1T5

レアメタル使い放題

23 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 08:08:46 ID:o2+fHRsD

一番条件のいい鉛直方向から少しでもずれると急激に効率が下がるのですね。
例えば入射45度の効率で比較できんものかな。

24 ：名無しのひみつ：2008/07/17(木) 12:04:41 ID:iEtOHJWk

表面をなんかして30%くらい上がるやつとくみあわせると

25 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 19:50:23 ID:TZa6QJj2

こりゃすごい

26 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 20:37:32 ID:67T5pfR1

インジウムは液晶をリサイクルでゲットしているようだ

27 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 20:46:37 ID:67T5pfR1

>日本は中国に次ぐ世界 2位のインジウム生産国である。国内唯一の亜鉛・鉛鉱山
>である豊羽鉱山及び輸入鉱のバイプロから 2003 年には年間 70t を生産していた。
>ところが、豊羽鉱山は 2006 年に閉山が決定され、国内鉱からのインジウム生産
>はなくなり、全量輸入亜鉛鉱の副産物からの生産に切り替わることが決定された。
>また、最大の供給国の中国も、環境問題から多くの亜鉛鉱山が閉山になったため、
>急速に伸びている透明電極用 ITO ターゲット材需要を背景に高騰が続いている
15インチ液晶で使われるインジウムの量は１ｇほどである。

28 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 20:49:21 ID:67T5pfR1

日本のインジウム需要量の推移
2000年 50億t
2001年 55億t
2002年 60億t
2003年 74億t
2004年 75億t
2005年 76億t
2006年 89億t
2007年 121億t

29 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 20:53:02 ID:67T5pfR1

世界のインジウム需要量の推移
2000年 272億t
2001年 305億t
2002年 371億t
2003年 448億t
2004年 453億t
2005年 503億t
2006年 556億t
2007年 710億t

30 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 20:57:32 ID:67T5pfR1

インジウムの世界の埋蔵量は合計で約 30,000tと試算されている

>>28
>>29
「億」を削除しないとｗｗｗｗｗ
臆測になるｗ

31 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 22:03:17 ID:TZa6QJj2

CIGSの変換層の厚さは、千分の数mm。薄膜だ。

32 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 22:04:45 ID:TZa6QJj2

この手の金属資源は消費資源ではないのでリサイクルさえ
しっかりすれば枯渇することはない。

33 ：名無しのひみつ：2008/07/18(金) 23:49:43 ID:I77auwli

円筒形の衛星にぐるぐる巻きたいのか
四角くしとけばシリコン単結晶で余裕で３０％いくだろ

34 ：名無しのひみつ：2008/07/19(土) 00:54:37 ID:8SeMGksU

>>31
面積で現状の液晶で使う量と大差ないだろ。

35 ：名無しのひみつ：2008/07/19(土) 01:09:31 ID:FELJu5MT

レアメタル、レアアースをどれだけ使わずに代用品で賄えるかが問題だよな。
しかし効率が17.7か…。
レアメタルを使わずにこの厚さで20％を越えるのはいつになるのやら。
日進月歩の一歩がどうしても小さく感じてしまいヤキモキするな。

36 ：名無しのひみつ：2008/07/20(日) 01:53:38 ID:0xTNY885

http://staff.aist.go.jp/ohta-e/toyohaj.htm
>その中のインジウム量は75〜125トンにもなります。 埋蔵量の点でも生産量の点でも、 豊羽鉱山は世界一のインジウム鉱山なのです。

もう閉山してしまっていますが、もう一度、豊羽鉱山をがんばるというのはどうですか？
完全に枯渇したのではないみたいですが。

37 ：名無しのひみつ：2008/07/20(日) 05:59:59 ID:xbLb+yb/

原発にも必要なレアメタルがあることは
あまり知られていない

38 ：名無しのひみつ：2008/07/20(日) 20:46:30 ID:dFQhlRrl

どこで売るの？

株買いだろう。

39 ：名無しのひみつ：2008/07/22(火) 17:12:35 ID:m4hXkD7v

>>36
地熱で坑道が熱くなりすぎて発破ダイナマイトの安全が保てない。

高熱隧道（黒部川第三発電所建設工事）と同じ。
あの建設では300人死んだ。

40 ：名無しのひみつ：2008/07/22(火) 18:02:20 ID:Mnzcwj07

>>39
高温岩体発電しながら採掘とかできんのかなｗ
そこまで高温ではないか・・・・

41 ：名無しのひみつ：2008/07/25(金) 05:30:38 ID:MkcceS0Y

>>39
ダイナマイト以外の物を発破に使えないのか？