薄膜太陽電池

薄膜太陽電池

薄膜太陽電池は薄膜技術で製造される太陽電池の一種で、低コスト、薄型、軽量、柔軟性、曲げやすさなどの利点があります。通常、銅インジウムガリウムセレン化物 (CIGS)、カドミウムテルル化物 (CdTe)、アモルファスシリコン、ガリウムヒ素 (GaAs) などの半導体材料で作られています。これらの材料は光電変換効率が高く、低照度条件下でも発電できます。

薄膜太陽電池は、安価なガラス、プラスチック、セラミック、グラファイト、金属板などのさまざまな材料を基板として製造することができ、電圧を発生できる膜厚はわずか数μmであるため、同じ受光面積のシリコンウェーハ太陽電池よりも原材料の量を大幅に減らすことができます（厚さはシリコンウェーハ太陽電池よりも90％以上低くすることができます）。現在、変換効率は最大13％で、薄膜太陽電池は平面構造に適しているだけでなく、その柔軟性により非平面構造にもすることができ、幅広い応用展望があり、建物と組み合わせたり、建物の躯体の一部になったりすることができます。

薄膜太陽電池製品の用途：

半透明太陽電池モジュール: 建物統合型太陽エネルギーアプリケーション (BIPV)

薄膜太陽エネルギーの応用：ポータブル折りたたみ式充電式電源、軍事、旅行

薄膜太陽電池モジュールの用途：屋根、建物の統合、遠隔電源、防衛

薄膜太陽電池の特徴：

1. 同じ遮蔽面積での電力損失が少ない（弱い光でも良好な発電）

2. 同じ照度下での電力損失はウェハ型太陽電池よりも少ない

3. 優れた電力温度係数

4. 光透過率の向上

5. 高い累積発電量

6. 少量のシリコンしか必要ありません

7. 内部回路の短絡問題はありません（接続は直列バッテリー製造時に組み込まれています）

8. ウェーハ太陽電池よりも薄い

9. 材料供給は安全です

10. 建材との一体利用（BIPV）

太陽電池の厚さの比較:

結晶シリコン（200～350μm）、アモルファス膜（0.5μm）

薄膜太陽電池の種類:

アモルファスシリコン（a-Si）、ナノ結晶シリコン（nc-Si）、微結晶シリコン（mc-Si）、化合物半導体II-IV（CdS、CdTe（テルル化カドミウム）、CuInSe2）、色素増感太陽電池、有機/ポリマー太陽電池、CIGS（銅インジウムセレン化物）など。

薄膜太陽電池モジュール構造図：

薄膜太陽電池モジュールは、ガラス基板、金属層、透明導電層、電気機能ボックス、接着材料、半導体層などで構成されています。

薄膜太陽電池の信頼性試験仕様：

IEC61646（薄膜太陽光発電モジュール試験規格）、CNS15115（薄膜シリコン陸上太陽光発電モジュール設計検証および型式承認）

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