成果報告書詳細
管理番号20160000000124
タイトル平成22年度ー平成26年度成果報告書 「太陽エネルギー技術研究開発/太陽光発電システム次世代高性能技術の開発/極限シリコン結晶太陽電池の研究開発(次世代超薄型高効率結晶シリコン太陽電池)」
公開日2016/5/24
報告書年度2010 - 2014
委託先名京セラ株式会社
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー部
和文要約1. 研究開発の内容及び成果等 平成26年度最終目標:高効率多結晶シリコン量産プロセス技術確立(太陽電池セル変換効率20%、モジュールでの変換効率18%)。2030年に向けた太陽光発電のロードマップを早期に実現するため、発電コストを7円/kWhにまで低減させる必要がある。超薄型高効率セルプロセス開発に関しては、 実用化、事業化を前提とした超薄型の大面積基板を用い、低コスト化が見込めるプロセスで、電極形成技術開発、新規光閉じ込めやパッシベーション技術、pn接合形成、薄型基板セルおよびバックコンタクト構造の技術開発により世界最高水準の変換効率を達成することを目指す。具体的には、下記研究開発を行った。超薄型結晶シリコン基板を用いる場合に、従来のアルミペーストによるBSF層形成法で問題になっていた反りを抑制し、かつ低コストプロセス実現の為に最適な、新規電極形成技術開発、新規光閉じ込め構造の検討とプロセス技術(ドライ,ウエットおよびレーザーとの組み合わせ等)に関する技術開発を行う。さらに、薄型セルを使用する際に不可欠な裏面再結合低減のため、新規表面再結合低減構造の検討とプロセス開発を行った。上記技術開発の結果、単結晶シリコン太陽電池において、セル変換効率20.2%を得た。また、これを48枚もちいた太陽電池モジュールにて228W、18%相当を得た。単結晶PERCで確立した技術を展開し、シードキャスト基板を用いたPERC構造にてセル変換効率19.7%、多結晶基板を用いセル変換効率19.3%を得た。また、230枚/hの生産性にて作成した高品質インゴットを用いた従来型の太陽電池において、18.3%の変換効率を得た。
英文要約Title: "High Performance Photovoltaic Power Generation System in the future. R and D on Ultimate Wafer-based Si Solar Cells. (super thin high efficiency crystal silicon photovoltaic) " (FY2010 to FY2014) Final Report

Development of mass production technologies of multi-crystalline silicon cell over 20% conversion efficiency and photovoltaic module over 18% conversion efficiency. It is said that power generation cost would become 7yen/kWh in 2030 in a load map. In order to realize the situation, we try to develop ultra thin high efficiency solar cell process technique with the lowest running cost and the highest conversion efficiency of the world class to use technique for forming electrode, optical confinement, passivation, pn-junction, ultra thin wafer and back contact. Kyocera had developed the process technique for new forming electrode, and new optical confinement with combination among dry/wet/laser for ultra thin silicon wafer. And the process had to effectively solve the problem of warp issue of ultra thin silicon wafer after firing. Also the development of the process had required to reduce back side surface recombination using new process technique for the wafer. As a result, Kyocera could make 20.2% efficiency cells with mono-silicon wafer and 228w, 18% efficiency module made with 48 above cells. And we also produced the high performance cells with the combination between mono-silicon PERC and seed cast wafer technique. They achieved 19.7%. The case of multi silicon cell with PERC structure achieved 19.3%. In addition, we could make high quality ingot with high productivity (230sheets/hour) equipment and they achieved 18.3% with conventional cell process.
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