効率29%でフレキシブルな�陵枦澱咾��櫂戰鵐船磧爾�サンプル出荷、来�Q量��へ
プラスチック基���屬忘遒辰��陵枦澱咾�、フレキシブルで折り曲げ�O�yなため、電柱の柱に�pって設��したり、�O動�Zの屋根やボンネットの�屬棒���したりすることができる。反�C、光電変換効率が�Kく、せいぜい8%��度しか�uられなかったため、広い�C積に渡って設��しなければ使い�颪砲覆蕕覆�った。今�v、フレキシブルながら効率28.8%という優れモノが登場した。
図1 タブレットサイズのソーラーパネルを�eつAlta Devices社CEOのChris Norris��
�盜騅��L岸のシリコンバレーにあるアルタデバイス（Alta Devices）社が、プラスチック�屬�GaAs単�T晶膜を形成することで常識を��える効率を実現した。28.8%という効率は、��3�v機関である国立再�擴��Ε┘優襯�ー研�|所（NREL）が�R定・�h価した。フレキシブルな試作ソーラーパネルは、タブレットサイズの�jきさで10Wの電��を発�擇垢襦�GaAsのソーラーセルは、セル1個当たりの発�敕徹気�1.1Vと高いため、�Dり出せる電��も�jきい。極めて実��的なパネルである。
同社はこのソーラーパネルの����として、モバイル(�‘���)�x場を�[定している。タブレットPCや飛行機、�O動�Z、遠隔地使��などに向けた����である。タブレットPCにこのソーラーパネルを使えば常に満充電で操作できるようになる。�噞��に飛行機の翼に張り��けた無人のソーラープレーンの����も狙っている。これは��察飛行機や、長�{�`に渡るパイプラインや鉄�O線路のチェックに使われる飛行機で、����は2万機を所�~しているという。現在は電池で飛行しているが50分しか�eたない。しかし、��来機の翼にこのパネルを張り��けるだけで4時間飛行できるとしている。
�O動�Zの屋根に使えば、エンジンから発電する電気エネルギーを使わなくて済むため、�\�Jが改��する。250W/m2という発電�ξ�はこれまでとは��く違う����が開��できる。クルマ以外の����では、電��の来ない��や遠隔地では言うまでもなく、電��線を引けない野外でのレクリエーションなどの場�Cでは、テントの�Cに�pっていつでもどこでも設��できる。
図2 �陵枦澱咼札襪稜枩��iから配線後まで ムラのように見えるのはプラスチックが歪んでいるからで、問��はない
単�T晶GaAsは価格が高くなることがこれまでの常識だった。この低価格化に�瓦靴討�、これまでの常識を破るGaAs�T晶基��を何度も再�W��して使える�桔，魍�発することで実現した。Silicon-on-Insulator（SOI）�\術で圧倒的に�x場をリードするSOITEC社のスマートカット�\術と�瑤討い�。今�v、配線�iと配線��中、配線完了の3段階のサンプルを�t��した(図2)。
単�T晶のGaAsは、次のようにして形成する。MOCVD（�~機金�鏖蹴愿�気相成長）法を使って、GaAs�T晶ウェーハ基���屬貿�いGaAsバッファ層、さらにAlAs層、最後にGaAsフォトダイオード（�陵枦澱咫冒悗鬟┘團織�シャル成長させる。この後、pn接合の�陵枦澱啻悗箸覆詆��CのGaAs層（厚さ1μm）をはがして、厚さ50μmのプラスチックフィルムの�屬膨イ���ける。厚さ1μmのGaAs層をはがすために2番�`のAlAs層をエッチングによって除去する。要は、AlAs層を犠牲層として使っている。電極形成してGaAs表�Cを透��なプラスチックフィルムで包むと完成となる。基��として使ったGaAsウェーハは、再�W��できる。
GaAs�陵枦澱咾慮�率が高いのは、バンドギャップが高く、しかも光の吸収�S長が400nm~700nmと可��光をほぼカバーできるためだ。加えて、社長兼CEOのChris Norris��は、「電子-��孔の再�T合も�W��するからだ」という。�陵杆�がpn接合のGaAs層に当たると、電子と��孔が発�擇�、それぞれを分�`して外�陲愼Dり出す。しかし、��ての電子と��孔を�Dり出せるわけではない。GaAs半導���T晶内�陲忙弔辰薪纏劼蕃�孔は再び再�T合すると、発光してフォトンを出す。このフォトンによって別の電子-��孔が発�擇垢襪燭�、それらを分�`し外�陲愼Dり出す。再�T合�壻�を経ることによって、残った電子-��孔�瓦魍��陲愼Dり出すことができるという�lだ。
同社は、シリコンバレー内のサンタクララに研�|開発設�△魴eち、サニーベールにパイロットラインを�eつ。2013�Qの��2四半期までにパイロットラインをフル�n働�X��に�eっていき、2015�Q��までに�攵��ξ�を2MWに�屬欧討い���画だ。その後、�{加の�@金調達が実現できると40MWラインへと拡張していきたいとNorris��はいう。研�|開発では、現在のシングル接合をダブル接合にすることで�軍��覦茲慮�も�Dり込めるようにし、効率33%の試作を今�Q中に達成したいという。その先にトリプル接合で37%まで効率を�屬欧討い�としている。
狙う����として、����は今すぐにでも使える可��性が高く、�O動�Z��は3〜5�Q後になる、とNorris��は見る。電��線がないような砂漠やへき地にキャンプを設ける、という����に��来の�陵枦澱咾��H数使われているため、����は実��化が最も早いといえそうだ。
