化合物系太陽電池の特徴

太陽電池需要は産業の発展とともに急速に拡大しました。それ自体は非常に喜ばしいことではありましたが、短期間でシリコン不足が顕著になりました。それを補うために、なんとかシリコンを用いずに太陽電池を供給できないかと考案されたのが、化合物系の太陽電池です。化合物系太陽電池は、供給の安定している元素の組合せにより、半導体的性質を持たせることで開発されています。
さて、それでは現在、量産化されている化合物系太陽電池について見ていきましょう。

CIS太陽電池は銅、インジウム、セレンの化合物から成る薄膜を発電に使う、化合物半導体系太陽電池です。その特徴は、従来の結晶シリコン系の太陽電池に比べて、高温時の出力に無駄が少なく、部分的にできる影の影響も、比較的少ないということにあります。太陽の光に当たると、出力がアップするという性質をもっていますので、実質的な発電量が大きくなるのです。

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CIGS太陽電池は先の銅、インジウム、セレンという三つの元素に、ガリウムを加えた4元素からなる化合物系太陽電池です。CIGS太陽電池の特徴は、より幅広い太陽光に反応することです。太陽からの光の波長は天気によって変化します。晴れの日は光の波長が長いのですが、曇ったときには波長は短くなります。それでも一定のレベルでの吸収をおこないますので、非常に効率的と言えるでしょう。



CdTe太陽電池については軽く触れるだけにしておきましょう。なぜなら、今日の段階で日本国内にはCdTe太陽電池を製造する会社はないからです。CdTe太陽電池はカドミウムとテルルから成る半導体なのですが、カドミウムに毒性が認められるため、国内メーカーは製造を避けている状態です。CdTe太陽電池自体は、簡単なプロセスで迅速に作製することができますし、低コストで高効率な薄膜太陽電池と言えます。

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GaAs太陽電池はカリウムとヒ素を原料としています。単接合セルでは非常に高い交換効率です。宇宙放射線でもほとんど劣化が見られません。ただし、他の化合物系太陽電池よりもかなり高価なものですので、人工衛星など特殊な物に使用されています。