高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発

太陽光発電は、重要な低炭素の国産エネルギー源として期待される再生可能エネルギーの中で、最も普及している技術です。

本事業では、太陽光発電について様々なアプローチで研究開発を実施しています。具体的には、現在最も市場に普及している「結晶シリコン太陽電池」と「CIS太陽電池」については、更なる高効率化や低コスト製造技術の開発により、発電コスト14円/kWhを十分に下回る性能の確認を目指しています。また、日本発の太陽光発電として、「ペロブスカイト」結晶により構成される発電層を有する太陽電池の開発も行っています。薄膜で塗布、印刷等の簡易方法により直接対象基材上に、形成可能なことから低コスト化、軽量化および曲面、不定形面への適用が図れることに加え、近年20%を超える変換効率が達成されています。これにより従来の太陽光発電では設置が困難であった設置場所への適用が期待されております。

（1）先端複合技術型シリコン太陽電池の技術開発

結晶シリコン太陽電池の原料メーカー、装置メーカー、セル・モジュールメーカーが大学等と連携し、ヘテロ接合バックコンタクト等、先端技術を複合した高効率かつ高信頼性を両立したシリコン太陽電池とその低コスト製造技術を開発します。

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  開発するヘテロ接合バックコンタクト型太陽電池の一例

（2）高性能CIS太陽電池の技術開発

実用化規模の大面積モジュールの高効率化及び低コスト製造プロセスの実用化に向けた開発を実施します。

（1）革新的高効率太陽電池の研究開発

成膜速度の高速化技術、安価基板上への成膜や接着技術、高価な基板の再利用技術、量子ドットや超格子セルを用いた超高効率化技術等、従来の延長線上にはない革新的高効率太陽電池をセル・モジュールメーカー、大学等が連携し開発を進めます。

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  開発する超高効率・低コストIII－V化合物太陽電池の一例

（2）革新的低製造コスト太陽電池の研究開発

急速に変換効率が向上し、世界中で注目されているペロブスカイト太陽電池について、新コンセプトの製造装置、信頼性確保技術、発電原理の検証と信頼性の高い性能評価技術の確立、さらなる性能向上を目指す新構造、新材料の研究開発を進めます。

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  開発するペロブスカイト太陽電池の構造の一例

【研究開発項目1】を支える共通基盤技術の開発を産学官連携で行います。

太陽電池モジュールに対する長期信頼性を確保するため、太陽電池モジュールの耐久性向上に資する技術開発や実際に設置する環境下での出力測定や寿命を予測できる試験方法といった評価技術の開発を行います。また、PID等の太陽電池モジュールの劣化要因について分析を行い、予防対策技術の開発を行います。

発電コスト低減目標達成のための動向調査を行います。また、IEA国際協力事業への参画を通し、諸外国の技術開発、政策及び市場動向の分析を行います。

ヘテロ接合バックコンタクト型太陽電池等、圧倒的に高効率な太陽電池の低コストプロセス技術を構築するため、量産において低コスト化につながる製造技術の実証を行います。

最終更新日：2020年6月30日