三菱電機、多結晶シリコン太陽電池セルで世界最高の発電効率18.9%を達成し記録を更新

　多結晶シリコン太陽電池の世界で、三菱電機が18.9％という高い変換効率の太陽電池セルを開発。昨年18.6％だった変換効率を18.9%へと伸ばしたということです。今回のこの0.3%ののびを実現するためにとられた工夫は、裏面反射構造の開発により通常だとスルーしてしまう太陽光線を再度、太陽電池素子内部に導き発電に寄与させる。さらに、太陽電池の表面に超低反射ハニカムテクスチャー構造を持たせることで、反射を少なくし、太陽電池素子内部に取り込む光の量を増加させるなど、驚くべきものです。ポイント３ののびを実現するこをの大変さを実感できる開発だと思いました。

プレスリリース / 三菱電機、2009年2月18日
・赤外線の有効利用技術により、高効率化を達成多結晶シリコン太陽電池セルで世界最高効率を更新

-----image : 同リリース添付資料、p.2開発内容の詳細より

" 三菱電機株式会社(執行役社長：下村　節宏)は、実用的な150mm角サイズの多結晶シリコン太陽電池セルにおいて、当社が昨年達成した世界最高の光電気変換効率※1 18.6％を0.3ポイント上回る18.9％※2を達成し、世界最高※3効率を2年連続で更新しました。
※1： 太陽光の光エネルギーを電気エネルギー（直流）に変える効率
※2： 変換効率は、当社測定値
※3： 2009年2月18日現在、当社調べ

主な開発成果
1． 裏面反射構造の開発により、赤外線の利用効率を26％向上
太陽電池の高効率化には、太陽光のもつ幅広い波長域の光から効率よく発電することが重要です。しかし、太陽光の波長域のうち赤外線は結晶シリコンに吸収されにくい性質があるため、約半分しか発電に寄与せず、裏面電極に到達した時点で熱エネルギーとして失われてしまいます。特にシリコン基板の厚さが薄くなると赤外線の吸収量はさらに減少します。当社は、太陽電池の裏面を光反射構造とし、裏面に到達した赤外線を反射して太陽電池内部へ取り込むことで、赤外線の利用効率を従来※4比26％向上させました。
※4： 光電気変換効率18.6％を達成した当社開発品（2008年3月19日発表）

2． 超低反射ハニカムテクスチャー構造を適用
太陽電池の高効率化のためには、セル表面の光反射率を一層低減して受光量を増やすことも重要です。当社は、超低反射表面構造としてハニカムテクスチャー※5を開発しており、今回のセルにも適用しました。
※5： ハニカム（ハチの巣）状に半球形のくぼみが並んだ構造。本技術は独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）委託の「太陽光発電システム未来技術研究開発」の開発成果を一部使用

今後の展開
　光電気変換効率18.9％の太陽電池セル製造技術の量産技術を確立し、2010年度以降の当社太陽電池モジュールのセルに順次導入していきます。さらに、高い電力変換効率を誇るパワーコンディショナと組み合わせることにより、太陽光発電システムの高出力化を図ります。当社は今後とも、太陽光発電システムの効率向上に努め、地球環境保全と持続可能型社会の実現に貢献していきます。
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関連
プレスリリース / 三菱電機、2009年2月18日
・太陽光発電システム用100kWパワーコンディショナで97.5％の変換効率を達成

" 三菱電機株式会社(執行役社長：下村　節宏)は、太陽電池が発電する直流電力を交流電力に変換する太陽光発電システム用パワーコンディショナの変換効率を向上し、100kWのパワーコンディショナで、業界最高の97.5％※1を達成しました。
※1： 2009年2月18日現在。100kW-480Vパワーコンディショナで負荷率75％における変換効率。当社調べ
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関連エントリー
・実用サイズの多結晶シリコン太陽電池セルで世界最高の変換効率18.6％を達成 / プレスリリース 三菱電機-----ソフトエネルギー、2008/03/20

コメント続き
　現在の三菱電機の主力の太陽電池PV-MX185Hのサイズは、たて×よこが858*1657mmです。面積にすると、1.42平方メートルで公称出力が185Wです。このことからモジュール変換効率を計算すると、約13.0%となります。モジュール変換効率は、製品ベースの効率を語る時には、便利な考え方です。計算は、

太陽電池モジュールの変換効率（%）は

　[公称出力(W)*100] / [モジュール面積(平方メートル)*1000(W/平方メートル)]で計算できます。

　たとえば他社の利用している別の方式のセルでは、セル変換効率が19％を越えているものがありますが、製品ベースのモジュール変換効率となるともっと低い製品もあります。いいかえると、モジュール変換効率が高い太陽電池（モジュール）は、設置面積が小さくなります。一般家庭用では、それほどの差ではないのですが、大規模な利用となると、この設置面積の大小は、施工や資材に差を生じさせます。

　世界の太陽電池の開発状況を見ると、おそらく実験室レベルでは、もっと高い変換効率を達成しているものもあります。しかし、製品にすぐに使えるレベルでの話しか、量産のための技術は確立されているか？　などさまざまなレベルでの考え方があります。世界の太陽電池メーカーがが最高効率を競うことは、技術力の比較と向上のためには意味があることですが、一般ユーザーにとっては、ひとつの話題ぐらいに考えたほうがいいのかもしれません。むしろ、施工や屋根の取り付け面積を考えれば、モジュール効率を参考にすることが私たちが使う製品ベースの比較としては有効です。(t_t)

訂正
・2009/7/9-----太陽電池のサイズを間違い、計算も間違っておりましたので訂正しました。コメントで御指摘いただきました。ありがとうございます。「訂正前-　現在の三菱電機の主力の太陽電池PV-MX185Hのサイズは、たて×よこが858*1297mmです。面積にすると、1.11平方メートルで公称出力が185Wです。このことからモジュール変換効率を計算すると、約16.6%となります。」

参考エントリー
・独Fraunhofer ISEが、変換効率41.1%のマルチジャンクションタイプの開発に成功-----ソフトエネルギー、2009/01/19

・豪研究機関が結晶系の太陽電池で最高の変換効率を達成-----ソフトエネルギー、2008/11/05

・ＨＩＴ太陽電池セルで世界最高の変換効率22.0％を達成 / プレスリリース　三洋電機-----ソフトエネルギー、2007/06/21

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