洋電機、開放電圧0.743V、変換効率22.8%の薄型T晶Si陵枦澱咼札襪魍発
洋電機の研|開発本陲蓮開放電圧が0.743Vと高く、光電変換効率が22.8%と高いT晶型シリコン陵枦澱咼札襪魍発した。N型シリコン基の厚みは98μmと来の半分度に薄い。省@源で高い効率のセルを狙ったもの。

開発された厚さ98μm、電圧0.743Vの陵枦澱咼札()
シリコン陵枦澱咾魯札襪粒放電圧が0.6V度しかなく、実際にパネルに組み立てるためにはセルを直`に数個接しなければならない。0.6Vなら100個つないでも60Vしかない。300Vまで屬欧襪覆500個を直`接する要がある。500個並べる場合、1個でも電流が流れにくい、すなわち影になると、影になったところの電流でまってしまう。このため、実際の発電効率はぐっと落ちてしまう。陵枦澱咾呂海海c(di┌n)き所である。直`するセルはできるだけ少ない(sh┫)が、陵枦澱咼轡好謄爐箸靴討糧電効率の落ちる確率は(f┫)る。今vの陵枦澱咾世300Vに要なセルの数は404個ですむ。
これまで同社が開発してきたHIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer Solar cell)構]のセルでは変換効率は23%あったが、シリコンの厚みは200μm以屬如開放電圧は0.729Vと比較的高かった。この構]では、n型シリコンの屬i層(不純駝度の少ない半導)、さらにp層のアモーファスシリコン層を設け、n型シリコンの下にi層、n層を設けている。p/i層、i/n層の厚さはそれぞれ10nm、20nm度である。
アモーファスシリコンはT晶シリコンよりも光学的バンドギャップが広いため、開放電圧を屬欧襪里謀している。ただし、T晶性がKいためL(f┘ng)陥がHく、キャリヤのライフタイムは](m└i)い。このため電極に到達するiに再T合して電流に寄与しなくなる。k般にT晶よりもアモーファスの(sh┫)が陵枦澱咾諒儡晃率が低いのはこのためだ。HIT構]では、pin接合の空層で光から擇泙譴疹数キャリヤ(孔)はT晶の中を長く擇n笋療填砲謀達するが、電子はp層を素早く突きsけて電極へ到達するため、変換効率が高いという長をeつ。
今v、洋電機は省@源と、陵枦澱咼轡好謄爐点から、薄くてかつ開放電圧の高いセルを開発した。効率はほぼキープした。今vは、HIT構]をさらにリファインしたもの。的には、シリコン基を薄くすると光の吸収量が落ちる向があり、さらには表Cにおいて光で発擇靴織ャリヤが再T合することで開放電圧が下がるという向があったことに瓦靴董表Cの光の閉じ込め効果を改し、さらに表Cの再T合を膿覆垢謠L(f┘ng)陥を(f┫)らした。この二つによって薄さと高い電圧を実現した。
表Cの閉じ込め効果は、まず凹(微細なピラミッド)形X(ju└)を最適化して光がシリコン内をAめに長く走るようにし、その屬瞭電極の透度を屬欧燭海箸納存修靴拭F電極は光の吸収を(f┫)らすためにT晶をj(lu┛)きくし‘暗戮屬欧燭函同社アドバンストエナジー研|所ソーラーエナジー研|陲隆儕凛E霙垢禄劼戮拭F導電膜については材料がITOかどうかさえ、らかにしない。
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ソーラーエナジー研|陲隆儕凛E霙
洋の開発したセル構]
表CのL(f┘ng)陥を(f┫)らすと、光学的バンドギャップは広がる。通常、アモーファスシリコンでは水素を導入することでT合しない}(ダングリングボンド)をH原子でmめ、L(f┘ng)陥を抑U(ku┛)する(sh┫)法が使われているが、アモーファス表Cではダングリングボンドが残ってしまいがち。これが表CL(f┘ng)陥となる。L(f┘ng)陥がHければバンドギャップが抑えられるピンニング現(j┫)がきやすい。今vは、L(f┘ng)陥を(f┫)らすためプラズマCVDによってアモーファスシリコンを形成するときのダメージを(f┫)らすことでバンドギャップのピンニングを抑えることができた。CVD条Pなどの詳細はらかにしない。
セルの主な性は次の通り。開放電圧0.743V、](m└i)絡電流3.896A(電流密度38.8mA/cm2)、フィルファクタ(曲線因子)79.1%、セル変換効率22.8%、セルC積100.3cm2、などである。これらのR定値は噞\術総合研|所でR定したもの。
シリコンの厚みは98μmとはいえ、シリコンインゴットから切り出す時のカーブロスはやはり100~200μmくらいあるため、実際の厚みが100μm以下ではあるが、シリコンのロスもまだj(lu┛)きい。今後はこのカーブロスをできるだけ(f┫)らす\術開発が望まれる。
今vの陵枦澱咼札襪両化時期はまだまっていない。しかし、洋電機はHIT陵枦澱攵ξを、2008Qの340MWから2010Qには600MW模へと拡j(lu┛)するための投@をM(f┬i)していくとしている。