単結晶シリコン太陽電池

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単結晶シリコン太陽電池の特徴

【ポイント】

  • 太陽電池の元祖と呼ばれ、最も歴史が古い。
  • 実用レベルでは最も変換効率が高い。
  • 耐久性・信頼性に優れている。

 

単結晶シリコン太陽電池は、1つのセルが1つのシリコン結晶でできています。最も古くから使われている太陽電池で、性能的にも優れ、信頼と実績のある太陽電池といえます。

 

単結晶シリコンは、シリコン原子が規則正しく並び、シリコンが最大限の能力を発揮できる状態になっています。そのため、現在実用化されている太陽電池の中で、最も高い変換効率を示します。

 

細かいシリコンの結晶が集まった状態のものが多結晶シリコンです。

 

単結晶シリコン太陽電池の材料となるシリコンは、パソコンなどに使われるIC(電子回路)と同じように、単結晶シリコンウェハから作られます。

 

単結晶シリコンウェハは、約1,500℃の高温で溶融された「種結晶シリコン」から形成された円柱状の単結晶シリコンインゴッドを、厚さ200マイクロメートル(0.2o)程度に薄くスライスして作成されます。インゴッドというのは、加工の目的に適した大きさ・形状に鋳造した金属の塊です。

 

しかし、高純度の単結晶シリコンウェハは高価です。以前は太陽電池の原材料となるシリコンに「半導体グレード」と呼ばれる高純度のIC用のシリコン結晶が使用されていましたが、太陽電池の原料となるシリコンには、それほど高純度のシリコンは必要ありません。

 

そのため現在では、「ソーラーグレード」と呼ばれる、比較的安価なシリコンを原材料に作られるものが増えてきているようです。

 

<参考文献>

  • 『トコトンやさしい太陽電池の本』(産業技術総合研究所太陽光発電研究センター)
  • ニュートン『最新ガイド 太陽光発電』(2011年8月)
 

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