なぜいま太陽電池なのか?
再生可能エネルギーの実態を探る。

いま世界では太陽光発電が爆発的に普及しています。
太陽は、寿命、50億年という無尽蔵のエネルギー源であり、その太陽光のうち、地表に届く約12万〜13万テラワット(/秒)を、すべてエネルギーに変換できれば、1時間の日射量で、全人類1年間のエネルギーをまかなえるほどの膨大なものです。
現在主役の石油エネルギーは、あと数十年で枯渇すると言われており、それに変わる、くり返し使えるエネルギーとして、太陽電池に大きな期待がかかっているのです。
太陽電池のこれからの課題は、

  • 光を電気に変換する効率を上げる(現状15%〜20%)
  • 寿命を延ばす(現状20年程度)
  • 生産コストを下げる(グリットパリティの実現)

の3つ。
HORIBAは、太陽電池製造の高効率化・高品質化に大きく貢献する分析装置を提供しています。

代替エネルギーとして現実的な変換効率。

現在の変換効率(15%前後)の太陽電池でも、65万km2に敷き詰めれば、世界で消費される全エネルギー量(年間12万テラワット/時)をまかなう事ができると言われています。この面積はゴビ砂漠の総面積約130万km2の半分、サハラ砂漠の総面積約1000万km2の7%弱であり、太陽電池だけでエネルギーをまかなうことも、不可能ではないそうです。しかも、太陽電池のエネルギー変換効率は、現在の15%前後から、約60%までは伸ばせると言われており、伸びしろにも余裕があります。

「半導体」そのものの太陽電池。半導体の生産技術が応用可能。

現在主流の太陽電池はシリコンを基材とするものが多く、ホールを持つp型半導体と自由電子を持つn型半導体をpn接合した、まさにシリコン半導体そのもの。シリコン半導体の長い歴史を持つ安定した生産技術を、太陽電池の生産効率や品質を上げ、コストダウン実現に応用できるメリットがあります。

HORIBAの太陽電池製造プロセス用分析機器は、多様な太陽電池に対応しています。

結晶シリコン系
単結晶シリコン・多結晶シリコンなど原材料にシリコンを活用した太陽電池。現在の主流技術。

薄膜シリコン系
シリコン層の厚みを薄くすることで、原料、エネルギー、コストなどの削減をはかった太陽電池。

化合物系CIGS
Cu、In、Ga、Seの4元素で構成するシ化合物を活用した太陽電池。シリコン系とは特性が異なる。

有機系色素増感
光が色素にあたると発生する電子を利用して発電する太陽電池。大幅なコストダウンが期待されている技術。

太陽電池は、大きくシリコン単結晶や多結晶を使った結晶系のものと、ガラス基板上に薄膜層を形成する薄膜系のもの、
そして有機系色素増感など次世代プロセスに属するものなどがあります。
HORIBAの太陽電池製造プロセス分析・制御装置は、これらの太陽電池で共通する
◆不純物管理 ◆素材解析 ◆成膜プロセス制御/薄膜分析 ◆薬液モニタリング ◆流体制御 ◆純粋計測/排水モニタリング
などの基幹プロセスの効率化に貢献する機器ばかり。太陽電池生産に大きく貢献しています。

薬液の各成分濃度をリアルタイムに測定。

薬液濃度モニタ
CSシリーズ

結晶シリコン太陽電池製造における洗浄プロセスおよびエッチングプロセスにおいて、各種薬液の成分濃度をリアルタイムに測定し、最適化の促進をサポート。異物除去やテクスチャー形成工程を高精度かつ確実に遂行でき、変換効率アップに大きく貢献します。

太陽電池製造プロセスに対応する精密流量制御機器

太陽電池セルプロセス対応
デジタルマスフローコントローラ
SEC-N100(堀場エステック製品)

太陽電池製造プロセスで使用されるガスの精密流量制御を行う機器です。高精度・高速応答性能に加え、マルチガス/マルチレンジ機能を搭載し、お客様で管理されるマスフローコントローラの管理台数の低減が行え、総合的なコストダウンをご提案できる新モデルです。

世界最小クラスの残留ガス分析計

残留ガス分析計
MICROPOLE System(堀場エステック製品)

太陽電池の成膜(真空)チャンバー内に残留する微量の不純物をリアルタイムに計測します。薄膜形成のプロセスを行う前にチャンバー内部の状態を確認・分析する事により、最適な状態でプロセスが行え、太陽電池の生産性向上に貢献します。