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GaAs系ナノワイヤ太陽電池「SolFilm」の断面イメージ(Sol Voltaics社の公開動画からキャプチャー)
GaAs系ナノワイヤ太陽電池「SolFilm」の断面イメージ(Sol Voltaics社の公開動画からキャプチャー)
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 GaAs系太陽電池は変換効率はSi系よりやや高いがコストははるかに高い─。これまでのこうした常識が崩れそうだ。スウェーデンLund University発ベンチャー企業のSol Voltaics社は、GaAs系ナノワイヤを用いた太陽電池シート「SolFilm」をハイエンド単結晶Si系太陽電池並みの変換効率とコストで製造する技術を開発した。

 従来の単接合型GaAs系太陽電池は変換効率が25%で製造コストは1500円超/W。SolFilmは、同150円/W前後と推測できる。SolFilm単体の変換効率は21~22%だという。

 劇的な低コスト化のポイントは高価なGaAs系基板を用いず、金(Au)粒子を触媒としてGaAs系ナノワイヤを気相成長させる「Aerotaxy法」を用いることだ(図1)。ナノワイヤの長さは約200nm。気相成長中に添加材料を変えることでナノワイヤ中にpn接合を形成する。

図1 基板レスでGaAs系ナイワイヤを製造
図1 基板レスでGaAs系ナイワイヤを製造
SolFilmを実現するGaAs系ナノワイヤの製造プロセス「Aerotaxy法」の概要を示した(本誌推定含む) 。GaAs基板などは不要で、触媒のAu粒子を基に気相でナノワイヤを成長させる。気相成長中に、pn接合も形成する。ナノワイヤを配向させて固定した後は、透明電極と裏面電極で挟んで太陽電池とする。(写真:Sol Voltaics社)
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