パナソニックは,過去のシリコン系太陽電池セルでの世界最高を大幅に上まわる変換効率25.6%(セル面積:143.7cm²)を達成した。
実用サイズ(100cm²以上)のシリコン系太陽電池の変換効率の過去最高値は,同社が2013年2月に発表した24.7%(セル面積:101.8cm²)だった。今回,この記録を0.9ポイント更新し,実用サイズにおいて当社は初めて25%の壁を突破することに成功した。 また,小面積も含めたシリコン系太陽電池の変換効率の過去最高値は25.0%(セル面積:4cm²)だったが,この過去最高値も0.6ポイント上回った。
「HIT」の特長は,発電層である単結晶シリコン基板表面に高品質のアモルファスシリコン層を積層することにより,光により発生した電気の素であるキャリア(電荷)の再結合損失を低減できることにある。単結晶基板上に,高品質なアモルファスシリコン膜を基板表面へのダメージを抑制しながら形成する技術を駆使することで高い開放電圧(Voc)と高温下でも高い変換効率を維持できる温度係数-0.25%/℃を実現した。
また,太陽電池セルの電流増加のためには,セル表面に到達した太陽光を,可能な限り損失なく発電層である単結晶シリコン基板に導く必要がある。今回,電極を裏面側に配置したバックコンタクト型とすることでより効率よく太陽光を基板に導くことが可能となった。この結果,短絡電流密度(Jsc)を41.8mA/cm²と,同社従来値39.5mA/cm²(変換効率24.7%セルの場合)に比べ大幅に向上した。
太陽電池セルでは,発電した電流を表面のグリッド電極に集めて外部に取り出す。従来,受光面側にあるグリッド電極では,太陽光の遮光を減らすための細線化と電気抵抗損失低減の兼ね合いで最適化をしていたが,今回,電極を裏面側に配置することで,電流がグリッド電極中を流れる際の抵抗損失を低減させることに成功した。さらにアモルファスシリコン層における抵抗損失等も改善することで,実用サイズにもかかわらず高い曲線因子(FF)0.827を達成した。
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