First SolarがCdTe太陽電池で記録樹立、モジュール変換効率14.4％：スマートグリッド

CdTe（カドミウムテルル）薄膜太陽電池の変換効率が着実に向上してきた。同電池はSi（シリコン）太陽電池よりも安価であり、変換効率向上が望まれていた。

[畑陽一郎，＠IT MONOist]

CdTe太陽電池セル

　米First Solarは2012年1月16日（現地時間）、アラブ首長国連邦アブダビで開催されている「World Future Energy Summit」（世界未来エネルギーサミット、2012年1月16〜19日）において、CdTe（カドミウムテルル）薄膜太陽電池モジュールの変換効率14.4％を達成したと発表した（図1）。NREL（National Renewable Energy Laboratory、米国立再生可能エネルギー研究所）が測定した結果である。なお、これまでの記録はFirst Solarが達成した13.4％だった^＊1）。

＊1） 小面積セルの変換効率の記録は、同社が2011年7月に発表した17.3％である（関連記事）。モジュールでは小面積セルを多数接続して使うため、モジュール変換効率はセル変換効率よりも必ず下がる。

　今回の記録は、オハイオ州Perrysburgの工場で量産ベースの製造技術と材料を利用して作った太陽電池モジュールで達成したのだという。なお、同社は2010年の太陽電池市場において、世界シェア1位である。

図1　変換効率の記録樹立を祝うFirstSolarの従業員　出典：米First Solar

　同社のCTOを務めるデーブ・イーグルシャム（Dave Eaglesham）氏によれば、「Si（シリコン）ベースの太陽電池と比較すると、CdTeには変換効率を大きく向上させる潜在能力が残されている」という。

　First Solarは2011年12月に太陽電池モジュールの変換効率のロードマップを更新している。それによれば、2015年末には量産レベルのモジュールの平均変換効率として14.5〜15％を見込む。同社の平均変換効率は、2010年には11.4％だったが、2011年には11.7％に高まっている。2012年の第4四半期には12.7％まで伸ばせると予想した。

　同社はCdTe薄膜太陽電池モジュールを既に5GW以上生産している。生産に要する時間も短縮しており、ガラス基板からCdTe薄膜太陽電池モジュールを作り上げるまでに2.5時間以下しか必要ないという。これにより、業界標準と比べてエネルギーペイバックタイムに優れるという。

　エネルギーペイバックタイムとは、太陽電池の製造時に消費したエネルギーを太陽光発電によって回収するために必要な時間をいう。製造時のエネルギーが少ないものや、製造時間の短いもの、変換効率の高いものが有利だ。

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が2011年7月に公開した資料によれば、単結晶Si（シリコン）太陽電池が最も長く、CISが最も短いという（関連記事：あなたの街にもメガソーラー、うまく立ち上げるには）。ただし、NEDOの資料ではCdTeについて触れていない。

　なお、各種の太陽電池の特長と、変換効率競争については、関連記事「未来の太陽電池をドイツ企業が開発、有機薄膜型で最高効率達成」を参照してほしい。