昭和シェル、次世代CZTS薄膜太陽電池の高効率化に挑む

昭和シェル石油、次世代太陽電池の高効率化技術の開発がNEDOの委託テーマに選定:エコ技術・エコ製品:ECO JAPAN -成長と共生の未来へ-

昭和シェル石油が進める次世代太陽電池「CZTS薄膜太陽電池」の高効率化技術の研究開発が、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託テーマに選定された。独立行政法人の産業技術総合研究所、立命館大学、東京工業大学、鹿児島大学、筑波大学など7機関が連携する共同事業体のプロジェクトとして提案した。
 
CZTS薄膜太陽電池は銅、亜鉛、スズ、硫黄、セレンを使う新しい技術。昭和シェル石油100%子会社で太陽電池生産・販売のソーラーフロンティアが手掛けるCIS薄膜太陽電池技術の延長にある。CIS薄膜太陽電池は銅、インジウム、セレンを使用するが、CZTS薄膜太陽電池は入手が容易な安価な原材料が主のため、低コストで開発できる。

初めて聞きました > CZTS。 どんなメリットがあるのかな?

レアメタル不要のCZTS系太陽電池,IBMが変換効率9.6%のセルを開発 - 太陽電池 - Tech-On!

この太陽電池は,一般に「CZTS系」と呼ばれ,元素の組成比からCu2ZnSn(S,Se)4系などとも書かれる。最大の特徴は,希少金属(レアメタル)を必要としないため,他の太陽電池より低コストで太陽電池セルを製造できる潜在力を持つことである。
 
吸収層の元素構成は,昭和シェルソーラーなどが製造するCu,インジウム(In),ガリウム(Ga),Seなどから成る「CIGS系太陽電池」に似ている。実際,CIGS系のレアメタルであるInとGaの代わりに,ZnやSnを用いたのがCZTS系である注1)。
 
CIGS系太陽電池は今後生産量が急増し,2020年には年間生産量で同じ薄膜太陽電池のCdTe系を超えて,薄膜Si太陽電池に近づくという調査報告も出ている。ただし,生産量が大幅に増えた場合には,希少金属のInなどの供給に懸念が出る可能性が指摘されている。これに対して,CZTS系のSnやZnは豊富に存在し,Inなどに比べてはるかに安価である。

レアメタルが不用で安価に作れるというのがメリットのようです。 逆にデメリットは、

一方で,CZTS系には変換効率が低いという課題があり,これまではCIGS系に大きな差をつけられていた。今回の変換効率9.6%という数字は,その値のままで太陽電池モジュールを量産できれば,材料が安いという優位性と合わせて,既存の薄膜太陽電池と十分競争できる水準である。しかし,一般には,研究開発でのセル変換効率と量産されたモジュールの変換効率の間には大きなギャップがある。例えば,いくつかあるCIGS系太陽電池製品のモジュール変換効率は11~12%だが,研究開発でセル変換効率が10%を超えたのは30年近くも前。現在のCIGS系のセル変換効率には20.0%という報告例もある。

狭い面積でたくさん発電させたい場合には向かないみたいです。

CZTS系太陽電池,IBMとソーラーフロンティアが共同開発へ - 太陽電池 - Tech-On!

ソーラーフロンティアは2010年10月19日,米IBM Corp.とCZTS系太陽電池の共同開発をすることで合意したと発表した。(中略)
 
ソーラーフロンティアは,CZTS系太陽電池が同社の「CIS太陽電池」の技術の延長線上にあると見ている,と表明した。

今回のNEDOの共同事業体プロジェクトには米IBMは入っていないようですが、今は共同開発していないのかな?