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tsec
TSEC製品の特長
太陽電池モジュール研究開発計画
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高効率モジュールの開発
太陽電池の変換効率は生成できる電力量に直接影響し、また太陽電池のコストに影響する重要要素です。現在、従来構造の単結晶シリコン太陽電池の変換効率は約18%~21%で、多結晶シリコン太陽電池は約17%~18.5%となっています。高変換効率の太陽電池を採用するほか、同時に高反射バックパネルと高透過型EVA材料を導入することで、損失を減少し、モジュールの変換効率を高めることができます。
ハンダ付け技術と材料の応用
太陽電池の主要な製造材料は結晶シリコンを主としており、シリコンチップは太陽電池製造の最も主要な原料です。シリコンチップの厚さはシリコン結晶の使用量に影響し、チップ薄型化の進展は、使用量を減少し、コストを抑えることができるほか、上流メーカーのシリコン材料供給不足の圧力を緩和することができます。しかし、モジュールの製造過程における難度が上がり、ハンダ付け技術の向上と材料特性の改良を通じ、実際の生産に合わせて調整を行い、同時に無鉛(Pb-Free)リボンの使用可能性を評価することで、詳細の市場ニーズに対応する必要があります。
製品寿命の延長
太陽光を吸収して電気エネルギーに変換する太陽光発電システムは屋外に設置されるため、屋外の過酷な天候下でも正常に動作できる必要があり、現在国外の大手メーカーは太陽電池モジュールの寿命について約20~25年を要求しています。将来的には、新しいパッケージ材料および技術を開発し、自動化設備を導入して製品の品質と信頼性を高めるとともに、耐用年数がより長いパッケージ材料の研究開発や、その他異なるモジュール構造等を使用する方法を採用して、製品寿命の延長に取り組みます。
モジュール発電効率の向上
太陽光の総エネルギー入力が100%のとき、8%のエネルギーが光線反射と拡散によって失われ、とりわけ熱エネルギーの形式で生じる損失は76%にも達し、最高値となっています。このため、設計の過程で上述の2つの損失を効果的に抑制する正しい方法を見つけ、モジュールの出力効率を高める必要があります。

 

太陽電池セルの研究開発計画

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TSECの研究開発チームは、太陽電池、半導体等の関連分野において豊富な知識と技術を備えたプロフェッショナルな人材で構成され、独自技術にこだわり、かつ国内外の設備および材料メーカーと共同で新プロセス、新材料を開発するなど、さまざまな発展プロジェクトに取り組んでいるほか、国内の多くの国立大学と共同で産学連携プロジェクトも同時に実施しています。当社は2013年に経済部工業局の『主導性新製品開発計画』の認定を受けており、また工業技術研究院と緊密に連携しています。産・官・学の連携と力の結集によって、未来の研究開発計画と新しい太陽電池の開発に実質的な成果を上げることができると確信しています。
高効率モノライク単結晶(Mono-like)太陽電池の開発
多結晶シリコン製品は将来的に主流であり続ける優位性があり、市場でもかなり長いライフサイクルを持っていますが、多結晶シリコンウェハの格子の問題で18.0%の変換効率はすでに極限に達しています。モノライク単結晶製品は多結晶シリコンの改良型であり、多結晶シリコン製品より効率が高く、コストに優れ、光減衰現象の問題がありません。高効率のモノライク単結晶(Mono- like)シリコン太陽電池を開発するために重要な技術である、選択エミッタ構造プロセス、抵抗値の改善/電極材料の配合の改善、拡散プロセスの最適化/光吸収効果の向上、エッチングプロセスの最適化/反射抑制などを含む、複数の技術に対して研究開発を進めています。主導性計画は2014年12月に円滑に終了し、平均変換効率19.8%以上の高効率モノライク単結晶太陽電池の開発を成功させています。
N型(N-type)太陽電池の開発
N-typeウェハはP-typeウェハより高い少数キャリアライフタイム(carrier lifetime)を有し、金属汚染に対する許容度も比較的高いため、太陽電池への応用に先天的な優位性があります。一般的なN型太陽電池は当社の既有のPERC技術を組み合わせることができ、現有のプロセスと高い互換性があるため、大量の研究開発コストを投入する必要がありません。現在の超高効率N型太陽電池技術には、櫛型裏面電極型太陽電池(Interdigitated Back Contact Solar Cells,IBC);および真性半導体薄膜を用いたヘテロ接合型太陽電池(Heterojunction with Intrinsic Thin-Layer Solar Cells,HIT)の2種類があります。これら2種類の方式は現在いずれも24%以上の効率を達成しています。このため、当社は次世代の超高効率N型太陽電池の研究開発に全力を注いでおり、より高効率で、より経済的価値の高い太陽電池製品を追求しています。