PV　太陽光発電技術で拓く新エネルギー時代

クリーンエネルギーとして普及が期待される太陽電池が進化しています。富士電機システムズのフィルム型太陽電池は、トップセルとしてアモルファスシリコン（a-Si）太陽電池、ボトムセルとしてアモルファスシリコンゲルマニウム（a-SiGe）太陽電池を用いた二層構造です。光の吸収特性の異なる２つの太陽電池層を重ねることで、幅広い波長に対しての収集効率を高めています。富士電機システムズが、「PV EXPO 2008」で展示したフィルム型アモルファス太陽電池「FWAVE」は、基板にプラスチックフィルムを使い「サランラップに電極を付けたようなイメージ」の太陽電池です。波打った形のものにも貼れて、薄さは50μメートル、重さは1平方メートル当たり1キロで、ガラス基板を使った従来の太陽電池より軽く、自由自在に曲げられ、屋根や外壁への曲面設置など、取り付けの自由度も飛躍的に向上しました。設置する状況や用途に応じて最適な形で導入できます。体育館などドーム型の屋根に貼り付けることも可能です。掛け軸のようにぐるぐる巻け、軽くて割れにくく、曲げられるので、登山に持って行ったり、米アップルの「ｉＰｏｄ」のポータブル充電器に応用するなど、使い方もさまざまです。アルピニストの野口健さんがエベレストに登る際、FWAVEを掛け軸のように巻いて持っていき、テントに貼って発電し、その電力でPCに給電してブログを更新していたそうです。

色素増感太陽電池は、有機色素を用いて光起電力を得る太陽電池です。多孔質酸化チタン（TiO2）膜に増感色素が吸着した光電極とヨウ素を含む電解液からできています。色合いに富むデザイン性に優れ、安価な素材を利用し、製造プロセスが容易なため、シリコン主体の太陽電池に比べて大幅なコストダウンが期待されています。
桐蔭横浜大学発のベンチャー企業、ペクセル・テクノロジーズは、プラスチックフィルムを使った色素増感型太陽電池の大面積化に成功し、iPod向けの充電器を試作しました。サイズは163×103×59ミリで重さは342グラムと軽量なうえに、割れにくく安全性が高いのが特徴です。ケースの前面にフィルム型色素増感太陽電池が付いており、iPodを差し込むと、直射日光なら約1時間でフル充電が完了します。ベルトなどに通して持ち運べるので、アウトドアにも便利です。
グンゼの太陽電池付きトレーニングウェアは、両袖とズボンの側面に、フィルム型色素増感太陽電池が一列に並び、MP3プレーヤーを接続すれば、運動しながら充電することが可能です。フィルム型だから、体を激しく動かしても割れる心配がありません。グンゼは、下着などアパレル事業のほかに、ペットボトルの包装フィルムやタッチパネルの生産も手がけていますが、太陽電池の研究にも、タッチパネルの開発技術を応用しています。

産業総合研究所は、太陽光に対する光電変換効率が11.0％のタンデム型色素増感太陽電池を開発しました。最小単位のセル（単セル)を重ね合わせた構造をタンデム型といい、理論上は単セル型より4割以上大きな効率になります。タンデム型色素増感太陽電池は、2種の色素増感太陽電池を重ね合わせて、上部の電池で可視光領域の光を吸収し、下部の電池で近赤外光から赤外光を吸収するというものです。通常の単セル型太陽電池より広範囲な波長の太陽光を有効に利用できることから、赤外光を吸収する新規増感色素の開発によって、単セル型を大幅にしのぐ光電変換効率の向上が期待されます。今回開発されたタンデム型色素増感太陽電池は、透明性が高く起電力が大きい酸化チタン電極を上部の電池に用いることで効率を上げました。また、電力を向上のために、下部の電池に多重積層構造の半導体膜を利用して光閉じこめ効果を最大限に発揮させ、電圧を向上させる漏れ電流抑制手法も開発しました。
京セラは太陽電池表面にある格子状の電極を裏側に配置することで、受光面積を最大限拡大した製品を試作しました。18.5％という、多結晶シリコン太陽電池セルでは世界最高の変換効率を達成しました。京セラは、1989年の14.5％を皮切りに多結晶シリコン太陽電池の変換効率を年々改善し、2004年8月には17.7％を達成していました。