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。

報告は太陽電池（またはパネル、またはストリング）のIV特性測定方法についてです。

普通、太陽電池のIV特性はSTCと言われる標準状態（AM1.5、25℃）で定義されますね。しかしこの状態での特性を測るのは大変で、高価な装置が必要になります。我々のような貧乏人は安いIV測定装置を使いますが、それだとSTCから条件がずれてしまいます。このようなSTCからずれたIV特性からSTCでの特性を推定する式がありましたが、それを使うためにはいくつかの補正係数（α、γ、κ）が必要で、この補正係数がうまく求まりませんでした。早い話、安いIVカーブトレーサではSTCでの特性を知ることはできなかったということです。

かつて、私もIVカーブを何度も測りましたが、STCでの特性については適当に胡麻化さざるを得ず、後ろめたい思いを持っていました。しかし、その問題が一挙に解決出たのです（下図）。

発表された上記の方法では、適当な日射強度、温度でのIVカーブを測定すれば、そこからSTCでの特性を推定してくれるのです。補正係数（α、γ、κ）は必要なしです（もちろん、日射強度と温度を測る必要はあります）。しかも補正係数（α、γ、κ）を使って計算する方法よりも推定精度が良さそうです。

いやぁ、こんな方法があったのですね。目からウロコです。この方法は昔の方法と計算方法が違うだけなので、今の安物のIVカーブトレーサでも内臓ソフトを変えるだけで簡単に導入できます。今のところまだこの計算方法を導入したIVカーブ測定器は出ていないようですが、いずれほとんどの測定機に導入されるだろうと思いますよ（JISやIECなどの規格を決めるお役人が抵抗するかもしれませんが）。そうなれば、現場でのIVカーブ測定から直接にSTCでの特性を推定することができます。不良パネル判断のメーカー交渉も楽になります。期待ですね。

まずタイトルにもあるようにバックコンタクトやPERCパネルは劣化の事実があったのですね。逆に普通の単結晶や多結晶Si太陽電池はほとんど劣化が見られなかったようです。

バックコンタクトについては、山梨県の北杜サイト太陽光発電所を見学した時、バックコンタクト太陽電池だけホットスポットが出まくっているのを発見しましたので、怪しいなと思っていましたが、九州でも劣化が確認されていたわけです。一方、PERCも高効率太陽電池として注目を浴びていますが、この電池に劣化が観測されたということは気になりますね。

バックコンタクトの劣化はPID（電界誘起劣化）として観測され、PERCの劣化はLID（光誘起劣化）として観測されたようですが、まぁこの辺りは細かい話なのでよいとして・・・、太陽電池にこのように劣化があると心配になります。

ただ、バックコンタクトのパネルは北杜サイトではホットスポット出まくりでしたが、最近のパネル（FIT以降）をIRカメラ検査してもほとんど見られません（少なくとも私は見たことがありません）ので、たぶん改良されていると思っています。PERCについては残念ながらよく判りません。やはり劣化が無いか、出力状態をよくモニタリングしておく方が良いでしょう。

モニタリングする際、この報告に示されている1年間の発電量比較（下図）が参考になります。年間の発電量（左のグラフ、年発電量/1kW）は1100～1200kWh/kWぐらいですかね。まず絶対値でこのデータが参考になります。更に右側のグラフ（規格化年発電量）はこの年発電量を各太陽電池／結晶シリコンで示したもので、このグラフは単結晶がほとんど劣化しないと見做し、他の電池の劣化状況を示したものと考えられ、より参考になります。

これを見ると多結晶もほとんど劣化していませんね。他の電池は5年で数%劣化している様子が良く判ります。劣化のモニタリングはこれぐらいの精度で良いのではないでしょうか。ただ、この比較をするには、基準となる結晶シリコン太陽電池のデータが必要になりますが、それさえ確保すれば劣化は発見することができそうです。

太陽光発電所を運営している者にとって劣化は結構気になる問題です。九州産総研の報告は今後も参考になりそうなので注目していきたいと思います。

で、研究所では新しく地元と再生可能エネルギーの共同技術開発プロジェクトを募集し、このたび、開発テーマが決まったようです（「福島モデル太陽光モジュールの開発」など、産総研が被災地企業を開発支援）。内容はあまり公開されていなくて良く判りませんが、記事では研究テーマの一つとなっている、「福島モデル太陽光モジュール」に使われる「銀メッキアクリル粒子」の写真がありました（下図）。

これをどのように太陽電池に使うのかよく判りませんが、多分、発電部分ではなく収電極あたりに使うのだと思います。

技術の詳細はともかく、このように地元の企業と直接技術開発をするというのは良いですねぇ。開発テーマになっているのは細かい技術が多いのかもしれませんが、そういうところから面白い技術が生まれたりしますからね。大手も頑張らないと・・・。

それにしても「福島モデル太陽電池モジュール」っていったいどんなモジュールなのでしょう？　皆さんも興味ありませんか？　確か、再生可能エネルギー展のような展示会で福島のコーナーがあったように思います。そういうところで判るかもしれません。

太陽電池研究者ならこのようなソフトを自作したりして持っているでしょうが、公開されたソフトはかなり細かいところまで仮定してシミュレーションできるところが特徴だと思います。ただ、いくらシミュレーションが細かくなっても、それを実際の電池の製造や評価にどのように反映させるかが難しいところなので、このソフトがあればすぐに電池技術が上がるというものではありません。

で、 このソフトはCIGS太陽電池に使えるということなので、最初に思いつくのがあの不可解な光照射効果解明に使えるのかどうか。CISやCIGSの光照射効果が本当にあるのかどうかは、いまだにはっきりしていません。光照射効果を実際に確認したと言う人もいれば、単に評価用の人工光と実際の太陽光との差から生じているだけと言う人もいます。このソフトを使ってこの辺りのことがシミュレーションで確認できると、結構意味あると思うのですが・・・。

太陽光発電とは少し異なりますが、ペロブスカイト太陽電池の技術を応用したもののようです。私の専門からは少しずれるので、研究価値が判らず見逃していました。記事に書いてありますようにペロブスカイト太陽電池は日本発祥の技術であり、この技術が活用されることは歓迎すべきことです。ただ、太陽電池としてはまだ安定では無く、実用化はまだまだ遠いなと思っていました。

しかし、光触媒的に使おうという試みですね、内容は良く判りませんが（笑）・・・。水中で反応させることで次亜塩素酸が光合成されるそうです。今回の報告では高い効率で次亜塩素酸が合成された点が価値ある成果と見られているようです。

次亜塩素酸って殺菌や消毒によく使われる薬品ですね。付加価値あるのかな？　私には良く判りませんが、途上国でも実用化できる技術として提案しています。「途上国でも・・・」というのもちょっと飛躍した論理のような気がしますが・・・。

ただ、太陽電池の技術が光合成に応用できるというのは面白いですね。うまく行けばよいのですが。

GaAs太陽電池の製造には真空プロセスを使うため、装置コストがかかるだけでなく、生産性もあまり良くありませんでした。今回、産総研が開発したプロセスは常圧で製造できるため、装置コストは下がり製膜速度が上がります。その結果、製造コストが大幅に下がるらしく、開発目標として7円/kWhの実現を目指しているようです。

GaAsは気体原料から作られますが、一般的に気体から固体の製膜をする時には真空プロセスが使われます。常圧では気体の粘度が高く混ぜたり均等結晶成長させたりするのが困難なためです。産総研ではそこを工夫して常圧で製膜することに成功したようです。報告もそのあたりの工夫が説明されていました。

同じような試みは既にアメリカのNRELが行っていて、今回の開発は二番煎じ的なところがありますが、NRELと同等の効率の太陽電池ができたそうです。

ただ、製造方法を見るとまだ太陽電池を一枚ずつ生産する段階のようで、本当に低コスト製造方法となるためには一度に大量枚数の製膜をできるような工夫が必要になって来るでしょう。他にも太陽電池の効率を上げるなどいくつもの開発が必要と思いますが、取りあえずGaAsの製膜が低コストでできる可能性が示されました。

今回の報告で私が最も参考になったのは、各種モジュールの経年劣化。これには筑波産総研と九州産総研から報告がありました。まず、筑波の報告は下の図。

10年で5%ぐらいの劣化と想定された結果が出ていますが、さすがにアモルファスSiは10%ほど劣化していますね。CIGSは劣化が3%のものと8%のものに分かれています（サンプルは2モジュール）。これにより劣化がSiより多いと見るか、少ないと見るか難しいところですね。

一方の九州産総研は下図の結果です。

CIGSはいきなり光照射効果で10%ほど効率が上がり、その後2年間はほとんど劣化していません。試験期間が短いせいか、他のSiモジュールもほとんど劣化は見られません。筑波の試験では光照射効果が見られませんが、これは筑波の試験の値は一年間の平均を採っているからだと思います。CIGSは光照射効果を持つけれど、劣化が少ないかどうかはまだ良く判りませんね。

他にはそれほど興味を持ったものはありませんでしたが、参考になったものは・・・、

ペロブスカイトは最近急激に効率が向上して注目を浴びていますが、報告の中に「500時間で劣化が5%程度で安定」というものがありました。500時間というと半年にもならないので、この程度の安定度だとペロブスカイトはまだまだ使い物にならないなという印象を受けました。

PIDについてはNaと電圧の影響と言われていますが、詳細の劣化機構については良く判っていないようですね。いろいろな研究報告がありました。結局、EVAを使っている限りNaの移動を止められないのですかね。シリコーンを使ってPIDを防ぐという報告もありました。シリコーンだとNaは移動しないのかな？　しかし高そう。

少し変わったものに、インターコネクタの接続用にハンダを使わずエポキシに金属粉末を混ぜた導電フィルムを開発したというものがありました。ハンダよりも柔らかいので、ストレスを吸収し接続はずれなどが起きにくくするのが狙いのようです。この手のトラブルが時々ありますからね。フィルムなので長期信頼性が心配ですが、面白い試みだとは思います。

今回はこんなところかなぁ。今回はポスターが97件とやたら多かったので、駆け足で見て回りました。見落としもあるかと思いますが、ヒマな時にでも配布資料を復習して、気がついたことがあればまたブログにアップしようと思います。

まず、今回の成果報告会の全体的な印象ですが、太陽光発電の普及が現実的になってきた影響か、研究内容も現実的になってきたなと言う感じがしました。このため、画期的な研究報告と言うより地味な内容の、太陽電池の劣化や信頼性向上、低コスト化、評価方法などの報告が多かったように思います。報告内容は報告会参加者にはCDが配布されましたが、AISTのHPからダウンロードできます（配布資料）。

産総研の太陽光発電研究は筑波だけでなく福島や九州にもあり、そこからの成果もありました。先日福島の成果報告に行ってきましたので（福島再生可能エネルギー研究所の成果報告会に行ってきました）、今回の報告会では一部はかぶっていました。福島や九州にまで行かなくても、基本的にこちらのAISTの成果報告を聞けば全体概要が判ると思います。

今回の成果報告会では研究成果報告だけでなく、招待講演（資源総合システム、一木修）やチュートリアル（産総研、柴田肇）がありました。新しい試みとも言えますが、それだけ目ぼしい成果が無くなっているのでしょうかね。ただ、福島産総研などは企業とのコラボに力を入れていて、地味ではあってもその成果が結構あるので、ポスターセッションの数は98件と例年よりかなり多くなっていました。

太陽電池についてはCIGSとペロブスカイトの話が多かったように思います。劣化についてはやはりPIDについての解析報告が多かったでしょうか。またPERCなどのシリコン太陽電池について、福島産総研がセル技術を立ち上げ中で、まだ世界最高には達していませんが、かなり最先端に近づいた状況が報告されていました。筑波と九州の産総研ではモジュールの長期暴露試験の経過報告があり、これは我々のような利用者には参考になりました。

個別の発表内容で印象に残ったものがありますので、それは明日以降にアップします。

私は産総研、NEDO、太陽光発電協会の報告会には毎年出席するようにしています。そのうちの産総研の成果報告会が6月13日、14日に行われていますので、行ってきました。

産総研は国家研究機関ですから、成果報告も最先端の研究報告が中心となります。ただ、報告会の最初には、いつもエネ庁あたりの概論があり、日本の太陽光発電の全体的な状況が聞けるので参考になります。

今年もエネ庁からの特別講演がありました。当然、改正FIT法関連の話もありましたが、それは巷で語られていることと大差はありません。それより今年の印象としては、エネ庁が明らかに太陽光発電の本格的な普及を目指す意気込みが強く感じられました。

エネ庁が太陽光の本格普及に自信を持つ背景として、既に海外で太陽光発電のコストが既存電源と対抗できる実績が出てきていることが取り上げられていました。これまで世界で最安値の太陽光発電は、サウジの2.3セント/kWhだそうです。もちろん、サウジは日本より人件費が安く規制も少ないだけでなく、日照が日本の1.5倍もあるという好条件がありますが、それらを考慮しても日本でも10円/kWhでできる時代になったと見ているようです。もはやグリッドパリティでなく発電パリティとか・・・。

いや、ホントに10円でできるようになったのでしょうかねぇ？　まんざら嘘でもなさそう。

それと2019年問題を起点とした自家消費の普及。今はまだバッテリーが高いのでペイしないかも知れませんが、バッテリーはまだ安くなると見ているようです。テスラのパワーウォールは安くなりましたが、エネ庁は更にその半額ぐらいになるだろうと見ています。バッテリーのコストターゲットは10,000円/kWhだとか。それなら確かに太陽光発電の自家消費が進むでしょうね。

エネ庁のこの講演はとても頼もしく、良い気分にさせてくれました。成果報告会のスタートにふさわしいですね。研究の成果報告内容については明日から報告します。