化合物3接合型太陽電池セルで記録を更新

太陽電池セルで世界最高変換効率^※137.7％^※2を達成

シャープは、3つの光吸収層を積み重ねた化合物3接合型太陽電池セルで、世界最高変換効率^※1となる37.7％^※2を達成しました。

本件は、NEDO^※3の「革新的太陽光発電技術研究開発」テーマの一環として開発に取り組んだ結果、産業技術総合研究所(AIST)において、世界最高変換効率^※1を更新する測定結果が確認されたものです。

化合物太陽電池セルは、インジウムやガリウムなど、2種類以上の元素からなる化合物を材料とした光吸収層を持つ変換効率の高い太陽電池です。今回、当社が開発した化合物3接合型太陽電池セルは、インジウムガリウムヒ素をボトム層として、3つの層を効率よく積み上げて製造する独自の技術を採用しています。

この3つの光吸収層で、太陽光の波長に合わせて効率よく光を吸収し電気に変換することに加え、光吸収層の周辺部を最適処理することにより光を電気に変換する面積比^※4を増やしました。これにより、太陽電池の最大出力が高まり、世界最高変換効率^※1の37.7％^※2を達成しました。

当社は、今回の開発成果を活かし、今後、レンズで集光した太陽光を電気に変換する集光型発電システム用や人工衛星などの宇宙用、移動体用などの様々な用途での実用化を目指してまいります。

※1 2012年12月5日現在、研究レベルにおける非集光太陽電池セルにおいて(シャープ調べ)

※2 2012年9月、産業技術総合研究所(世界の太陽電池の公的測定機関の一つ)により確認された数値(セル面積：約1cm²)

※3 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構。日本の産業技術とエネルギー・環境技術の研究開発およびその普及を推進する我が国最大規模の中核的な研究開発実施機関

※4 セルの表面面積に対する有効受光面積の比率

■ 太陽光エネルギーと化合物3接合型太陽電池の感度の波長分布

■ 当社　化合物太陽電池の開発の経緯

1967年 単結晶シリコンを用いた宇宙用太陽電池の開発を開始

1976年 宇宙用太陽電池(単結晶シリコン太陽電池)を搭載した実用衛星「うめ」打ち上げ

2000年 宇宙用太陽電池のさらなる高効率化、軽量化、耐久性向上のために、化合物3接合型太陽電池の研究開発を開始

2001年 NEDOの太陽光発電研究開発テーマへの参画を開始

2002年 化合物3接合型太陽電池が宇宙航空研究開発機構(JAXA)認定を取得

2003年 化合物3接合型太陽電池セルで、変換効率31.5％を達成(研究レベル)

2005年 化合物3接合型太陽電池を搭載した小型科学衛星「れいめい」打ち上げ

2007年 化合物3接合型太陽電池セル(集光型 1,100倍集光時)で、変換効率40.0％を達成(研究レベル)

2009年 化合物3接合型太陽電池を搭載した温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」打ち上げ

2009年 化合物3接合型太陽電池セルで変換効率35.8％を達成(研究レベル)^※5

2011年 化合物3接合型太陽電池セルで変換効率36.9％を達成(研究レベル)^※5

2012年 集光型化合物3接合太陽電池セル(306倍集光時)で変換効率43.5％を達成(研究レベル)^※5 
化合物3接合型太陽電池セルで変換効率37.7％を達成(研究レベル)^※5

※5 NEDO「革新的太陽光発電技術研究開発」テーマの一環として研究開発を実施。