前回のブログで、「私はペロブスカイト太陽電池にあまり期待していない」と書きましたが、この太陽電池は最近のニュースなどで有望な次世代太陽電池と取り上げられることが多く、不思議に思われる方がいるかもしれません。私がペロブスカイト太陽電池に期待していない理由を少し説明しておこうかと思います。

最大の理由は「低温プロセスである」という点です。結晶シリコン太陽電池は1000度近い高温で製作されます。ペロブスカイト太陽電池の方はよく知りませんが、塗布プロセスで製造できるということなのでそれほど高い温度ではないと思います。太陽電池は厳しい自然環境に設置されるものなので、高い耐久性が必要とされます。低温プロセスのペロブスカイト太陽電池がそんな環境に耐えられる気がしないのです。

私はかつてアモルファスシリコン太陽電池の研究に携わっていました。薄膜で低温プロセスのアモルファス太陽電池（この辺りペロブスカイト太陽電池と似ていますね）が発見された時は、従来の結晶シリコン太陽電池より画期的にコストダウンが可能だとされ、一世を風靡する勢いで注目が集まりました。ソーラー電卓が開発されたのもこの時です。しかし、アモルファス太陽電池は光劣化が克服できず、大規模な電力用途には使われることはありませんでした。

ペロブスカイト太陽電池にも同じような傾向が見られると思います。実際、今のペロブスカイト太陽電池は全く安定性が無いようです。ペンキのように塗って作れる太陽電池と言うのが謳い文句のようですが、ペンキは2-3年でダメになりますね。ペロブスカイト太陽電池もそれほど持たないのではないでしょうか。

ただ、太陽電池分野は今あまり新しいネタが無いので、取りあえず話題のペロブスカイトで研究を繫いでおいて、次の新しいネタを探すという手はあるでしょう。研究を絶やすと新しい芽が出てこなくなりますから。「塗るだけで作れて、軽くて曲げられる太陽電池」というのは聞こえが良くて、研究ネタに使いやすいですからね。そういう意味では研究を続けることに賛成です。

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詳細は同研究所の報告を見て欲しいですが、一言で言うとパナソニックのHITとよく似た技術で、パナソニックがアモルファスシリコンを使って改良した代わりに、酸化チタンを使って改良したのが今回の技術です。報告を見るとHITよりももう少し効率が上がりそうです。また、既存のシリコン太陽電池に容易に適用できる技術です。

問題はコストでしょうね。HITのアモルファスシリコンよりも安く酸化チタン膜を形成できるかどうか。報告では低コストの方法で実現できるとなっていますが、実現されるには企業努力が必要かもしれません。

今の結晶シリコン太陽電池の改良技術なので、これでシリコンの理論限界を超えることまでは期待できませんが、効率の向上は期待できそうです。実用化されるでしょうかね。

今年も太陽光発電シンポジウムが開かれます。これはJPEAが毎年開催しているもので、今年は11月10日、11日の2日間開かれます。JPEAの仕事はあまり評判良くないようですが（笑）、このシンポジウムはなかなか良い情報が得られるので、私は気に入っていて、毎年聞きに行くようにしています。

今年はコロナ禍でどうなるかと思っていましたが、WEB形式で行うようです。ちょっと詰まらなくなりますが、仕方がないですね。

2日間のどのセッションも興味ありますが、私がいつも期待しているのは、初日午前中に行われる経産省の基調講演です。国の太陽光に関する政策の最新情報を聞くことができます。他にも業界の情報がいろいろと得られます。

参加費は（有料です！！）、1万円です。昔は3万円（その昔は5万円）しましたが、安くなりました。その代わり資料集を作らなくなったのが残念です。今年も発表資料はWEBからダウンロードしなければなりません。これも仕方ないですかね。

太陽光事業をやっている人は是非聞きことをお勧めします。

多結晶の量産レベルだとこれぐらいが世界最高になるのでしょうかね。私も現役の頃はもっと効率の数値には敏感だったのですが、もう現役を退き何年も経つので頭が混乱します。確か、単結晶の研究レベルだとセルで25%ぐらいが世界最高だったと思います。今回のカナディアン・ソーラーは多結晶で、量産レベルかどうかが記事でははっきりしませんが、量産に近いレベルのようなので、これぐらいの数値になるのでしょう。とにかく少しでも改善されているのは良いことです。

モジュールにする時にどうしても面積ロスが発生しますから、このセルをモジュールにすると効率は20%ぐらいになるのでしょうか。できれば、もうちょっと欲しいなと思いますね。

やっぱり単結晶の方が良いかな？　まぁ、値段との相談になりますが・・・。

太陽電池の電流はセルの面積に比例し、電圧はセルの直列数に比例します。ハーフセルのパネルは電流を半分にする代わりに直列接続数を倍にして出力を維持していますが、ハーフセルにしたお陰で電流が半分になり、配線（インターコネクタ）抵抗による電力ロスはI²Rの関係から4分の1になります。これは記事にも書いてありますね。しかし、その結果、発電量が3-4%上がったというから驚きです。言われてみればあり得る値ですが、実際にそんなに上がるとは思っていませんでした（汗）。

ただ記事でその後に書いてある「日照の少ない時間帯や、積雪などで日射が遮られる場所でも発電量を確保できる」「異常発熱によるホットスポットも発生しにくい」という話は疑問ですね。唯一、ストリングのつなぎ方に工夫をした時に「日射が遮られる場所でも発電量を確保でき」そうですが、残りの2つは理論的にもおかしいですし、確認されていない話でしょう。調子に乗って言い過ぎましたね。

良いパネルを作っても、こういう話をしてしまうと、かえって信用を失うのだけれどなぁ。

このように太陽電池を複数段重ねる方式をタンデムと呼び、シリコン太陽電池の上にペロブスカイト太陽電池を載せるなどいろいろな方法が提案されています。今回発表されたものは、上に載せる太陽電池を亜鉛酸化銅(Cu2Znの太陽電池を初めて聞きましたので詳細は判りませんが、この太陽電池を低コストで作り、かつ全体の効率を上げられるかどうかがポイントですね。

今回発表された変換効率23.8%は最新のシリコン太陽電池より劣るので、今の効率ではどうにもなりませんが、これから研究開発を重ね3年でシリコン太陽電池を追い越そうという計画のようです。効率30%を超えられるかどうかが、一つの見極めになりそうな気がします。

PERCというのはセルの裏面側の電流損失を減らすために保護膜で覆うのですが、全面を保護膜で覆うと電流が取り出せないので、細かい穴を無数に開けてそこから電流を取り出すという複雑な構造になっています。そういう無理な構造が原因になり劣化したのですかね。判りませんが・・・。

一方、HITの構造はシンプルですが、使っている膜がアモルファスSiと劣化がある材料なので心配はあります。ただ、今のところHITに劣化が多いという話はありません。

PERCとHITは同じ頃に（確か90年代）開発された技術で、PERCは欧州で、HITは日本で開発されました。この二つの技術は、いわば、ライバルのような関係ですが、世界ではPERCの方が主流で、HITは日本と中国の一部の会社が採用しているぐらいです。HITが劣勢なのが残念だなと思っていましたが、これでHITが巻き返してくれたら良いなと思います・・・、日本人ですからね。

太陽電池の変換効率世界記録はややこしくて、大抵はいろいろな条件が付いている中での記録になっています。この場合も太陽電池の型が限定され、更にセルでの（モジュールでなく）世界記録と言うことです。変換効率の世界記録の話は他にもいろいろ聞きますが、最近のシリコン太陽電池セルでは24-25%ぐらいですかね。

量産になるともう少し平均値が落ちるでしょうし、モジュールにすると無駄面積のために更に効率は下がるでしょうけれど、この技術をうまく使えれば、量産モジュールで20%ぐらい行けるのではないかと思います。最近の傾向を見ていると、これぐらいがシリコン太陽電池の限界ですかね。

2-3年前まではシャープやパナソニックも効率競争に参加していたようですが、最近はとんと聞きません。諦めたのでしょうか。もう太陽電池は効率競争でなく、価格競争の世界ですからね。

一番興味を持っているパネル関係では、日本のメーカーで出展しているのがシャープだけという寂しい状況でした。しかし、会場は結構にぎわっていたと思います。パネル技術はもう煮詰まっているのかもしれませんが、細かいところで技術の進展は見られました。まずセルを重ねるように並べたパネル。下図のイクリプスモジュールと書かれている図がその説明ですが、構造が判りますかね。

言葉でいうと、インターコネクタを使わずにセルの裏面の端を隣のセルの表面の端に重ねて直列接続していく方法です。もう何十年も前にこの技術は公表されていますが、やっと製品化されたのですね。何社かからこのモジュールが出されており、ちょっと感慨深いです。他にはハーフカットセル、マルチバスバー、両面セルなど細かい工夫のパネルが随分と増えました。見た目もちょっと変わってきましたので、なんとなく進歩した印象は受けます。とにかく頑張っているのは中国のメーカーでした。

太陽光発電所の販売もいくつかありました。しかしほとんどの案件は「表面」利回りで10%ほどですね。「表面」で10%だと実際のキャッシュフローで手元に残るのは2-3%ぐらいじゃないかと思います。へたに融資を使うと赤字になるかもしれません。「表面」だと12%ぐらい欲しいところですよ。私はもう発電所を作る予定は無いと書きましたが、自宅近くで良い案件があれば購入を考えても良いと思っていましたが、良い案件などありませんでした。

あとはメンテナンス機器やモニタシステムが少しずつ改良されて、少しずつ安くなっているような気がしますが、どちらも自分が使っているものに満足していますので買う必要が無く、様子を見るだけでした。

ということで、来年も展示会には来ようと思っていますが、できれば日本のメーカーのもう少し元気な姿を見たいところですね。

近年はドカ雪や強台風など自然の驚異が増してきているので、風や積雪でパネルが歪むトラブルが多くなっているようです。ここで出しているパネルはガラスとアルミ枠の強度を強化して、耐圧力を高めているようです。最近のパネルはデカいですからね、これぐらい強化した方が良いかもしれません。

それにしてもパネルの価格が異様ですね。305Wで24万4000円なんて、一桁間違っているのではないかと言う値付けです。まぁ、値引きして売ってお得感を持たせたいのでしょうけれど、ちょっとややり過ぎじゃぁ無い？