Fraunhofer ISE､47.6%効率のソーラセルを開発

June, 2, 2022, Freiburg--Fraunhoferソーラエネルギーシステム研究所ISEの研究者は､新しい反射防止コーティングを使用して､過去最高の4接合ソーラセル､665 suns集中で､46.1から47.6%への効率増に成功した｡成果は､第二回International tandemPV Workshopで発表された｡

過去2年､Fraunhofer ISEは､意欲的なプロジェクト”50 Percent.”に取り組んできた｡プロジェクトの目的は､50%効率のソーラセルを初めて開発すること｡ドイツ連邦経済&気候アクションBMWKが助成している｡これを達成するために複雑な多接合太陽電池の各層は､さらに最適化される｡プロセス技術の改善が､金属コンタクトや反射防止層に組み込まれている｡今回､プロジェクトチームは､初のブレイクスルーを達成した｡最新のソーラセルは､集中太陽光で､効率47.6%を達成している｡

新しいソーラセルの層構造は､2016年にフランス企業､Soitec Incとの共同開発｡同社は､革新的半導体材料の設計と製造を行っている｡上方多層ソーラセルは､GaInPとAlGaAsでできている｡これをSoitecが､GaInAsPとGaInAsでできた下方多層ソーラセルに接合した｡

現在､改善されたコンタクト層と4層の反射防止コーティングが､Fraunhofer ISEの高効率太陽電池センタで多層セル構造に適用された｡この対策は､太陽電池のフロントサイドの抵抗損と反射を減らす｡太陽電池のフロントサイドは､300～1780nmの広い範囲でスペクトル感度がある｡シリコンでできた従来のソーラセルは､1200nmの波長までの太陽光を吸収するだけであり､したがって､そのような広帯域反射防止コーティングは不要｡

III-V化合物半導体でできた多接合太陽電池は､常に世界最高効率の太陽電池だった｡入射太陽光がレンズでわずか数㎜平方の微小ソーラセルデバイスに集光されると､それらは最高電位に達する｡｢その高効率タンデムソーラセルの可能なアプリケーションに含まれるのは､集光型太陽光発電システム｡これは､太陽の豊富な国々では効率的な発電に寄与する｡タンデムフォトボルテイックにより､シングルジャンクションソーラセルを追い越し､最終的に太陽光発電コストの低減を達成する｣とFraunhofer ISE太陽光発電研究部長､Dr. Stefan Glunz教授はコメントしている｡

(詳細は､https://www.ise.fraunhofer.de)