世界最高変換効率となる36.9％を達成した太陽電池セルを開発
シャープは、2011年11月4日、世界最高変換効率となる36.9％を達成した太陽電池セルを開発したと発表した。
メガソーラーなどで利用する集光用途では、来年から約1年間の実証実験後に商品化を検討。宇宙用途では、2013年を目標にJAXA（宇宙航空研究開発機構）から部品認定を受け、信頼性評価、フライト実証を経て、2014年以降に実用化する予定だ。
シャープでは、光吸収層を3層に積み重ねて高効率化を実現する「化合物3接合型太陽電池」を開発。2000年から宇宙用途での利用を中心に、小型科学衛星「れいめい」や、温室効果ガス観測技術衛星「いぶき」に3層構造の化合物太陽電池を搭載してきた。
2009年にはボトム層の素材をゲルマニウムからインジウムガリウムヒ素に変更。それまでの電圧を高めた際に発生する電流の一部が外部に取り出せず、無駄になるという課題を解決。さらに独自の逆積み形成法により、ボトム層を最後に形成することで、バッファ層での結晶性の乱れを最適化。光吸収層を基板から切り離し、支持基板に転写するプロセス技術を開発するといった生産技術の開発も高効率化の実現に寄与し、35.8％の効率化を実現していた。
今回の新技術は、トップ層（インジウムガリウムリン）とミドル層（ガリウムヒ素）、ミドル層とボトム層（インジウムガリウムヒ素）とのトンネル接合部において、直列につないだ際の抵抗を低減させることに成功。これにより、最大出力が向上し、変換効率も高めることができたという。
これらのシャープが持つ技術を発展させることで、将来的には、極薄の太陽電池層をフィルムに転写し、軽量、フレキシブルな太陽電池の開発が可能になり、「宇宙用途では、折り畳んだ状態で持っていき、宇宙空間で広げることができるなどの使い型ができる」とした。
同社では、2014年には集光用で45％、宇宙用で35％の変換効率を目指すほか、2025年には量子ドットを採用した4接合型を開発することで、集光用で50％、宇宙用で40％の変換効率を目指すという。
なお、今回の技術開発は、NEDO（独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の革新的太陽光発電技術研究開発テーマの一貫として取り組んだものとなっている。
